JPH0350567B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 空気流あるいはガス流から混ざつている異物
を分離するために、フイルタ装置を通過する空気
流あるいはガス流で打ち当てられ透過される少な
くとも１つのフイルタ層２を有する空気あるいは
ガスを浄化するフイルタ装置において、進んで来
るガスが始めに打ち当てられるフイルタ層２の前
面のすぐ近くに、繊維材料あるいは非織物材料か
らなる複数の可撓性のストリツプ材８が設けら
れ、ストリツプ材８が前記フイルタ層２の前面に
対し移動でき、フイルタ層２が早く詰ることを防
止するためにフイルタ層２を叩くかあるいは別の
機械的な作用を行わせるために、前進して来るガ
ス流によつて自動的に動かされ、ストリツプ材８
自体が、ガス流がフイルタ層２に達する前にガス
流を予めろ化するために、ガス流から混ざつてい
る異物を捕捉し分離することを特徴とする空気あ
るいはガスを浄化するフイルタ装置。

２ ストリツプ材が、ストリツプ材に静電特性を
与える繊維、例えばポリエステル繊維を含んでい
ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のフ
イルタ装置。

３ 少なくとも１つの微細フイルタ管１およびこ
の微細フイルタ管１の中に配置された少なくとも
１つの粗フイルタ管２から円筒状の管集合体の形
に構成され、前記可動要素あるいはストリツプ材
８を収容する中央空洞７が区画形成され、管集合
体の一端が閉鎖され、他端が開放し、前記空洞７
に流れ込んで粗フイルタ管２から出て微細フイル
タ管１に流れるガスに対する入口開口５として作
用し、各ストリツプ材８が管集合体の入口開口５
の範囲における一端だけで固定され、この固定端
を除く全長にわたつて自由に動けることを特徴と
する請求の範囲第１項または第２項に記載のフイ
ルタ装置。

４ ストリツプ材８の数が、管集合体における空
洞７がストリツプ材でほぼ完全に満たされる程度
の量であり、ストリツプ材が相互に接触するが、
前記空洞７内においてでたらめに向けられたスト
リツプ材の束を形成するために、互いに小さな不
規則な空所で部分的に分離されていることを特徴
とする請求の範囲第３項に記載のフイルタ装置。

５ ストリツプ材が織物からほぼ平行な多数の切
込み１０によつて切り出され、その切込み１０の
長さが切断方向における織物の大きさよりも短
く、織物の未切断部分１１が残され、この未切断
部分１１がストリツプ材を１つのユニツトとして
一緒に保持することを特徴とする請求の範囲第４
項に記載のフイルタ装置。

６ 粗フイルタ層２と微細フイルタ層１との間の
空間に、ガス流が粗フイルタ層２を通過し微細フ
イルタ層１に達する前においてガス流から細かい
異物を捕捉するための繊維質量が設けられている
ことを特徴とする請求の範囲第３項ないし第５項
のいずれかに記載のフイルタ装置。

７ 粗フイルタ層２と微細フイルタ層１との間の
空間１３が、活性炭のような吸収剤を有している
ことを特徴とする請求の範囲第３項ないし第６項
のいずれかに記載のフイルタ装置。

８ 前記空間１３が、この空間内において現れて
前記吸収剤で満たされない空所を満たすために用
いる弾性的に伸張できる材料、例えば泡状ゴムか
ら成る少なくとも１つのリング１４を収容してい
ることを特徴とする請求の範囲第７項に記載のフ
イルタ装置。

技術分野 本発明は、空気流あるいはガス流から混ざつて
いる異物を分離するために、フイルタ装置を通過
する空気流あるいはガス流で打ち当てられ透過さ
れると少なくとも１つのフイルタ層を有する空気
あるいはガスを浄化するフイルタ装置に関する。

背景技術 スエ−デン特許出願第8207099−６号には、粗
フイルタ袋およびこの粗フイルタ袋を取り囲む微
細あるいはミクロフイルタ袋から成る一体の袋の
形をしたフイルタ装置が記載されている。このフ
イルタ装置の主な利点は、粗フイルタおよび微細
フイルタが単一ユニツトとして分解および処理で
きることである。しかし空気流の非常に粗い異物
だけを捕捉して分離し、細かい異物は微細フイル
タ層に通させるような繊維構造を粗フイルタ袋あ
るいは層に与えることが難しいことが分かつた。
このために粗い異物および細かい異物は共に粗フ
イルタ層の内外に凝集し、粗フイルタ層を早く詰
まらせてしまう。その結果、フイルタ装置全体の
寿命は短かい。

発明の開示 本発明の目的は上述した欠点を除去し、長い寿
命のフイルタ装置を提供することにある。

本発明によればこの目的は、進んで来るガスが
始めに打ち当てられるフイルタ層の前面のすぐ近
くに、繊維材料あるいは非織物材料からなる複数
の可撓性のストリツプ材が設けられ、ストリツプ
材が前記フイルタ層の前面に対し移動でき、フイ
ルタ層が早く詰ることを防止するためにフイルタ
層を叩くかあるいは別の機械的な作用を行わせる
ために、前進して来るガス流によつて自動的に動
かされ、ストリツプ材自体が、ガス流がフイルタ
層に達する前にガス流を予めろ化するために、ガ
ス流から混ざつている異物を捕捉し分離すること
をによつて達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくフイルタ装置の縦断面
図、第２図は第１図の−線に沿う断面図、第
３図はフイルタ装置に用いられるストリツプ材の
製造方法を示す斜視図、第４図は本発明に基づく
フイルタ装置の異なる実施例の縦断面図、第５図
は第４図の−線に沿う断面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図および第２図に示したフイルタ装置は、
外側の管状微細フイルタ層１と、同様にほぼ管状
をした粗フイルタ層２とから成る円筒状管あるい
は管集合体の形をしている。粗フイルタ層２は微
細フイルタ層１の中に位置され、図示した実施例
の場合、フイルタ作用をする面積を増加するため
に折り曲げられている。このように形成された管
集合体の一端は、ボール紙あるいは段ボール紙の
ような適当な剛性の安価が材料から成る平らな円
板３によつて閉鎖されている。管集合体の他端に
は、フイルタ装置の入口を形成する中央開口５を
持つた平らな環状板４が設けられている。実際に
はこの板４は好ましくは板３と同じ材料から成つ
ている。板３，４は適当な方法でフイルタ層１，
２に接続され、フイルタ層１，２は貼着によつて
有利に板３，４に固定されているけれど、随意に
板３，４の縁および外側フイルタ層１の外側に折
り曲げられた縁を一緒に取り囲み保持する縁リン
グ６が追加して設けられている。

図面から明らかなように、粗フイルタ層２と底
板３とによつて空洞７が区画形成されている。本
発明に基づいてこの空洞７は細長い可撓性の複数
のストリツプ材８を収容している。これらのスト
リツプ材８は空洞７の中に入り２つのフイルタ層
１，２を通つて出る空気によつて自動的に動かさ
れる。これらのストリツプ材８は維繊材料あるい
は非織物材料即ちセルロース繊維で作られてい
る。実際には細いストリツプ材、即ち0.05〜0.25
mmの範囲にあり、比較的広いメツシユの繊維網構
造を有し、それにもかかわらず大きな引き裂き抵
抗および十分な破断長さを有しているようなスト
リツプ材を用いるとよい。従つて使用される繊維
材料は、松あるいはえぞ松の化学パルプからの繊
維に加えて、リンネル、ジユート、麻、木綿ある
いはリンターからの繊維から構成できる。特別な
特徴に基づいて、ストリツプ材材料は、ストリツ
プ材の集塵特性を高め、同時にストリツプ材が互
いに大きくはじき合うようにするために、ストリ
ツプ材材料に静電特性を与える異なつた種類の人
造繊維、例えばポリエステル繊維を適当量含んで
いる。

第１図から分かるように、ストリツプ材の数
は、管集合体の空洞７がほぼ完全にストリツプ材
で満たされる程度の量であり、ストリツプ材は空
洞７の中においてでたらめな方向に向けられたス
トリツプ材の束を形成するために、互いに接触し
ているが、部分的に不規則な小さい空所で分離さ
れている。なお特にストリツプ材は、粗フイルタ
層２の折り目の間の空間を少なくとも部分的に満
たす程度に細いか細かい。

次に上述したストリツプ材の有利な製造方法に
ついて第３図を参照して説明する。

この方法に基づいて、適当な種類の材料の織物
が円筒状コア９の上に数回巻きつけられ、その後
この織物の重ね合わされた層に、ほぼ平行な沢山
の切込み１０が入れられる。この切込み１０は、
コア９の長手方向における織物の大きさよりも僅
かに短い長さで入れられる。従つて織物の一端と
各切込み１０との間に未切断部分１１が残され、
この未切断部分１１は種々のストリツプ材を一体
ユニツトとして一緒に保持している。その後この
ユニツトはフイルタ装置の空洞７の中に置かれ、
未切断部分１１の部分は粗フイルタ層２の上側縁
に折り重ねられ、このフイルタ層２と環状板４と
の間に貼着される。これは、各ストリツプ材がフ
イルタ装置の入口開口５の領域における一端だけ
で固定され、更にストリツプ材の残りの部分が空
洞７の中に自由に移動可能に垂れ下がつているこ
とを意味している。ストリツプ材の材料は、空洞
７の中に垂れ下がつているストリツプ材部分が所
定のパターンに従わずに故意に乱れた形を形成す
るように、カールするかねじ曲がる傾向を有して
いるか、与えられている。

第１図および第２図に示した特別な実施例にお
いて、粗フイルタ層２は、少なくともただ支持体
あるいは剛性体を形成するために折り曲げられた
粗フイルタ層だけを可能にする固有こわさを有し
ていることを前提としている。実際にはこの粗フ
イルタ層２は0.5〜2.0mmの厚さの紙で作られてい
る。普通のセルロース繊維に加えて、一種あるい
は数種の人造繊維、即ちフイルタ層に静電特性を
与えるような人造繊維を含んでいる。微細フイル
タ層１もある固有こわさを有しているが、上述し
たようなフイルタ層２の固有こわさである必要は
ない。しかしフイルタ層１が、フイルタ層２によ
つて捕捉される粗い異物よりも非常に細かい異物
を捕らえて拘束できるミクロあるいは微細フイル
タとして作用するために、非常に密の構造をして
いることが重要である。

本発明に基づくフイルタ装置の運転方法 入口開口５を通つて入り、フイルタ層１，２か
ら吸い出されるか押し出される空気流が空洞７を
通過する際に、ストリツプ材８が動かされる。詳
しくはこの運動は、各ストリツプ材８が隣接する
ストリツプ材の機械的な作用のもとで穏やかに羽
ばたかれ、空気流に面するフイルタ層２の前面の
すぐ近くにおけるストリツプ材が前記フイルタ層
２の前面に打ち当たるか擦ることを意味してい
る。この結果、空気流の中にある微細な異物、粗
い異物あるいはごみは、フイルタ層の表面に付着
せず、ストリツプ材は、粗い異物だけがフイルタ
層２で捕捉され、微細な異物が微細フイルタ層１
まで通過できるように、動かされ続けられる。こ
の効果は、上述したフイルタ装置をストリツプ材
のない対応したフイルタ装置と比較した実験で観
察され、この実験において、ストリツプ材を装備
したフイルタ装置がそのようなストリツプ材を持
たないフイルタ装置よりも10倍も長い寿命を有す
ることが確証された。この寿命増加の別の理由
は、ストリツプ材の束が上述した自浄作用に加え
て、分配作用および減速作用を有していることに
ある。かくしてストリツプ材は入口開口５を通つ
て入つて来る空気流を減速し、この空気流をスト
リツプ材によつて区画形成された迷路および小さ
な空所を通つて穏やかに進むような沢山の小さな
分流に分割し、一方これらの分流はフイルタ装置
全体の長さあるいは空気流に曝される粗フイルタ
層２の全面にわたつてほぼ一様に分配される。こ
の多数の分流への空気流の分配は、空気の主流に
乗せられて来る極めて粗いか硬い異物が決して直
接粗フイルタ層２に接触しないような防護作用も
有している。結果としてかかる異物はストリツプ
材で保捉され、従つてストリツプ材は粗フイルタ
層２のプレフイルタとして作用すると考えられ
る。更になお、ストリツプ材８自体が空気流に乗
せられて来る固形構成物の大部分を捕捉できる。
本発明に基づくストリツプ材の使用に由来し実際
に非常に価値のある付加的な利点は、ストリツプ
材が固形異物が空洞の中へ入るのは許すがそこか
ら逃げることは防止するような魚網に似た装置を
形成しているので、空洞７内で分離された異物が
本質的に完全に空洞の中に拘束されるということ
にある。実験において、たとえフイルタ装置が逆
さにされて入口開口５が下流側にされても、ほと
んどダストが空洞から逃げないことが確認され
た。このダスト拘束作用は特に、ストリツプ材８
が静電特性を持つた材料で作られている場合、ス
トリツプ材間に生ずる擦りあるいは摩擦が、ダス
ト粒子がストリツプ材表面で引き付けられ、そこ
に付着するような高い静電気を帯びさせることに
起因している。

第４図および第５図には発展された実施例とし
て、粗フイルタ層２′および微細フイルタ層１′
（管の形）に加えて、別のフイルタ層、即ち粗フ
イルタ管２′と直接接続して配置された管１２を
有しているフイルタ装置が示されている。フイル
タ管１′とフイルタ管２′，１２との間には、実際
フイルタ装置の全直径の５〜25％、好ましくは約
10％の幅を有している環状空隙１３が形成されて
いる。この空隙１３はこの空隙をほぼ充満する吸
収剤を収容している。実際にはこの吸収剤は、活
性炭あるいは商品名“PURAFIL”として市販
されている材料のような粒状およびないし特殊な
材料である。

空隙１３の中の吸収剤はフイルタ装置の製造の
際に環状空間を完全に満たすけれども、吸収剤は
工場から使毛個所に搬送される際の衝撃および振
動により常に詰まろうとする。このような吸収剤
の詰まりが充満されてない空間を形成することを
防止するために、空隙１３の中に泡状ゴムのよう
な弾性的に伸張できる材料からなる少なくとも１
つのリング１４が設けられている。このリング１
４はフイルタ装置の製造の際に圧縮され、振動に
より吸収剤の容積が減少するに従つて、リング１
４は対応して伸張し、空気あるいはガスが常に吸
収剤を通過するように吸収剤で満たされてない空
間を充填する。

第３のフイルタ管１２を省き、フイルタ管２に
おける折り目の間の空間を満たす吸収剤を設ける
ことも考えられる。また２つだけの真円筒状管、
即ち折り曲げられてないフイルタ管でフイルタ装
置を構成することも考えられる。吸収剤の存在に
よつて、浸透するガスは揮発性あるいはガス状の
有毒な成分が除去される。

上述したフイルタ装置は、溶接の際に出るヒユ
ーム（煙状の微粉末）を処理するために用いられ
るダスト分離器に特に良好に適用される。

本発明は上述し図示した実施例に限定されるも
のではない。例えば２つのフイルタ層に加えて、
空気流が打ち当たるその最内側層あるいは第１の
層が上述したストリツプ材の束と協働するような
更に多くのフイルタ層を使用することができる。
例えば、好ましいが必ずしも必要でない折り曲げ
られた粗フイルタ層の内側に、広いメツシユの繊
維構造をした非常に薄いフイルタ層を配置するこ
とができる。同様にフイルタ層１とフイルタ層２
との間に１つあるいは複数の付加的な繊維層を設
けることができる、その繊維網構造はフイルタ層
２のメツシユより細かいがフイルタ層１のメツシ
ユより広いメツシユを有している。フイルタ層１
とフイルタ層２との間に空間に、空気流が粗フイ
ルタ層２を通過した後で微細フイルタ層１に達す
る前おいて、空気流から細かい異物を捕捉するた
めの繊維質量を設けることもできる。この質量は
例えば木綿などである。

更に本発明の構想は空気の浄化に限定されるも
のではなく、上述したフイルタ装置は別のガスを
浄化するためにも勿論使用でき。

望ましい場合、特別な支持体あるいはフレーム
がフイルタ装置の中に一体に入れられ、例えば２
つの板３と４との間にわたつて伸びる金属、合成
樹脂あるいはボール紙の格子が租み入れられ、従
つてフイルタ層１，２のいずれも剛性に作る必要
がなくなる。また本発明の構想は図示した幾何学
的な形状に厳密に限定されるものではない。２つ
のフイルタ層、即ち粗フイルタ層および微細フイ
ルタ層は円筒状である必要はなく、別の適当な形
にできる。例えば２つのフイルタ層は、適当な形
の空気ダストに横切つて配置された２つの連続し
た平らな壁で構成できる。また連続した２つある
いはそれ以上の組の粗フイルタ層および微細フイ
ルタ層を配置することもできる。更に上述したス
トリツプ材は、繊維性の糸のような種々の可動要
素と交換できる。またこのストリツプ材あるいは
糸要素は色々に処理でき、例えば空気流に乗つて
来る例えば溶接における火花によつて生ずる火災
の危険を防止するために、それらの要素を耐火性
にするために表面処理できる。また前述したスト
リツプ材あるいはストリツプ材状の要素は、粗フ
イルタあるいは微細フイルタを形成する単純な管
あるいは袋と関連して使用することも考えられ
る。