パルスジェット式集塵機用フィルター装置
【課題】フィルターに発生する静電気を外部に逃がす除電性能を備えると共に、フィルターの濾過性能（捕集性能）を損なうことなく、フィルター装置の通気性を確保し、更には、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材が補強部材としてのケージとの摩擦によって破損しないパルスジエット式集塵機用フィルター装置を提供する。
【解決手段】フィルター１０を構成する通気性濾過材１０Ｈの濾過面と反対側の面に金属等の導電性物質から成る導電層１０Ｔを設ける。
【解決手段】フィルター１０を構成する通気性濾過材１０Ｈの濾過面と反対側の面に金属等の導電性物質から成る導電層１０Ｔを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集塵機に使用するフィルター装置に関するものであって、具体的には、パルスジエット式集塵機に使用するフィルター装置において、並設された複数本のフィルターの内部に圧縮エアーを吹き込んで、各フィルターに付着したダスト類を払い落す除塵機能を備えると共に、フィルターに対する帯電を防止する除電機能を備えたフィルター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集塵機において、帯電しやすい粉体やダスト類を含んだ含塵空気を集塵するフィルターには、静電気が帯電蓄積されるため、最悪の場合、静電気によるスパークの発生によって粉塵爆発や火災が引き起こされて、人的被害も含めて多大な被害が生じてしまう問題がある。これらの問題を防止するために、従来のフィルターには、静電気を逃がすための対策や、集塵中に静電気が蓄積しないようにするための対策が施されているのが一般的である。
【０００３】
例えば、帯電しやすい粉体としては、でん粉、小麦粉、複写機等で使用するトナーなどが挙げられる。でん粉や小麦粉の物性としては、帯電しやすく、且つフィルターの表側に付着しやすい性質を備えており、また、トナーの物性としては、帯電しやすく、且つ、粒子径が極めて細かい性質を備えている。
【０００４】
そこで、上記帯電しやすい粉体を含んだ含塵空気を集塵する場合には、例えば、特許文献１に見られるように、通気性濾過材に対して、繊維径や通気度などを適宜集塵する粉体に調整した、フッ素樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜や、四フッ化エチレン多孔質膜を使用した濾過材、及び、帯電を防止するための除電性能を備えた導電層を介在させたフィルター装置等が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１０８７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１によると、通気性濾過材の表側（濾過面側）に対して、スパッタリング法によりステンレス等からなる導電性物質を付着させた後、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を積層させている。ところが、スパッタリング法により通気性素材の表側に付着した金属性物質は、尖形（尖っている）状態を形成している為、上記のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を傷つけて痛めてしまう虞れが有って、捕集性能や払い落し性能が劣化してしまう危険性が生じる。
【０００７】
また、上記特許文献１には記載はないが、一般的には、パルスジエット式集塵機に使用するフィルター装置に関しては、濾過面積を増大させるために、通気性濾過材がヒダを円周方向に連続形成した断面略星型に成形されており、このフィルターを支える補強部材としてのケージが、その横棒を通気性濾過材の内周面の折り目部分に接触するようにフィルター内部に組み込まれている。
【０００８】
このため、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返す度に、上記横棒との接触部分がこすれて通気性濾過材が傷つけられて破損してしまい、最悪の場合、集塵物が捕集されずに、この破損部分から集塵機の外部に洩れ出てしまう危険性があった。
【０００９】
加えて、含塵空気の中に例えばトナーのような帯電性の性質を備え、且つ、非常に細かい粉体が含まれているダストを捕集する場合、これ等ダストを捕集する通気性濾過材の表側（濾過面）には、それら粉体を捕集することが可能な後述する四フッ化エチレン多孔膜に代表される高性能濾過材が接合されている。
【００１０】
また、一般的にフィルター装置を構成する通気性濾過材に導電層を形成する方法として、金属フィラー等を含んだ導電性材料を通気性濾過材の表面側（濾過面側）に塗布するが、この通気性濾過材の通気性が導電性材料の塗布によって損なわれてしまうため、通気性濾過材を構成するフィルターの差圧（圧力損失）が上昇してしまい、フィルターを使用する期間が短くなってしまったり、吸引源であるブロアーなどに負荷を掛けてしまう問題が生じる。
【００１１】
更に、通気性濾過材を構成するフィルターには、自身に静電気を帯電させることなく、外部に静電気を逃がす除電性能が必要となる。この場合、フィルターに導電性を持たせることが必要となってくるが、例えば通気性濾過材の表側に高性能濾過材を接合した状態で、更に導電性を備えた導電性濾材を接合すると、導電性濾材の分だけフィルター差圧（圧力損失）が上昇してしまい、フィルターを使用する期間が短くなってしまったり、ブロアーなどの動力源に負荷を掛けてしまう問題が生じる。
【００１２】
また、導電性を備えた金属製物質（ステンレスなど）を、後述する真空蒸着法などによりフィルター表側（濾過面側）に蒸着する場合、前述の高性能濾過材である四フッ化エチレン多孔膜の表側は、摩擦係数が少なくて滑らかで、剥離性及び潤滑性が良好なため、蒸着した金属製物質が付着することができない問題が発生する。
【００１３】
また、通気性濾過材の表側（濾過面側）に金属性物質を蒸着させた後、これに高性能濾過材である四フッ化エチレン多孔膜を接合すると、蒸着した金属性物質は尖形（尖っている）状態である為、四フッ化エチレン多孔膜を傷つき痛めてしまう虞れが生じる。といった、各種の問題点を有していた。
【００１４】
従って本発明の技術的課題は、フィルターとして高性能濾過材を使用して、帯電性の性質を備えた粉体やダスト類を含んだ含塵空気を捕集する場合において、フィルターに発生する静電気を外部に逃がす除電性能を備えると共に、フィルターの濾過性能（捕集性能）を損なうことなく、フィルター装置の通気性を確保し、更には、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材が補強部材としてのケージとの摩擦によって破損しないように工夫したパルスジエット式集塵機用フィルター装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１） 上記の技術的課題を解決する為に、本発明の請求項１に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、断面が略星型の筒状に形成されているフィルターの長手方向の両端口を夫々のプレートで塞ぎ、片側のプレートには集塵運転時の吸引と除塵運転時の圧縮エアーの吹き込みを行う開口部を設け、上記フィルターの長手方向の内側面には、補強部材としてのケージを取付けて成るパルスジェット式集塵機に使用するフィルター装置であって、
当該フィルターは、空気中に含まれる塵埃を捕集するための濾過材の骨材となる通気性濾過材を用いて構成され、当該通気性濾過材の表面側には、通気性濾過材では捕集が困難な塵埃を捕集可能にした高性能濾過材を接合し、且つ、上記通気性濾過材の裏側には、金属等の導電性物質を付着させて成ることを特徴としている。
【００１６】
（２） また、本発明の請求項２に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、真空蒸着法によるスパッタリング方式により、前記金属等の導電性物質の薄膜を前記通気性濾過材の裏側に付着させて成ることを特徴としている。
【００１７】
（３） また、本発明の請求項３に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記通気性濾過材と高性能濾過材を接合した総厚みが、１ｍｍ以下に構成されていることを特徴としている。
【００１８】
（４） また、本発明の請求項４に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記導電性物質が、ステンレス材料で形成されていることを特徴としている。
【００１９】
（５） また、本発明の請求項５に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記フィルターと接地部との間に、静電気を逃がすための放電路が形成されていることを特徴としている。
【００２０】
（６） また、本発明の請求項６に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記フィルターの一端部材のプレートに、導電性を備えたアース部材が取付けられていることを特徴としている。
【００２１】
（７） 更に、本発明の請求項７に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記フィルターの一端部材のプレートに導電性を備えたアース部材が取付けられていて、このアース部材は、フィルターの内側に設けられたケージと導通接続されていることを特徴としている。
【００２２】
上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、通気性濾過材の濾過面と反対側の面に導電性物質を付着させているので、高性能濾過材の性能に影響を与えることなく、導電性を備え、且つ、粒子径が細かい粉体や、フィルター表側に付着しやすい粘着性を備えた粉体等の捕集が可能となる。
【００２３】
また、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、補強用としてのケージを構成する横棒と通気性濾過材の内周面とが接触する接触部分において、濾材の繊維の表側に導電性物質が付着しているので、ケージと濾材の繊維が直接接触することがなくなり、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材がケージとの摩擦によって傷つけられて破損してしまう問題が解消されるため、長期間に渡って通気性濾過材の性能を維持することができる。
【００２４】
加えて、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、付着された導電性物質により形成された導電層は、直接含塵空気に接触しないため、導電層が含塵空気の気流との接触によって痛んだり傷つけられたりすることがなく、導電層の導電性能を長期間に渡って維持することを可能にする。
【００２５】
更に、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、通気性濾過材の裏側（濾過面側とは反対側のケージ側）には、金属性物質を付着させていて、その付着た金属性物質は尖形（尖っている）状態となっているが、高性能濾過材は、通気性濾過材の表側（濾過面側）に接合しているので、高性能濾過材を傷つき痛めてしまう虞れがなく、捕集性能に影響を与えることがない。
【００２６】
上記（２）で述べた請求項２に係る手段によれば、真空蒸着法によるスパッタリング方式により、金属等の導電性物質が過熱され気化もしくは昇華して、通気性濾過材を構成する繊維の表側（周面）に付着させて薄膜が形成されるため、通気性濾過材の通気性をほとんど損なうことなく確保できるので、通気性濾過材の性能にほとんど影響を与えることがない。また、真空蒸着法により、比較的面積の大きい通気性濾過材においても蒸着が可能となり、通気性濾過材全体において均一に、且つ安定的に導電性物質の薄膜を形成することができる。
【００２７】
上記（３）で述べた請求項３に係る手段によれば、通気性濾過材と高性能濾過材を接合した総厚みが、１ｍｍ以下と非常に薄いため、通気性濾過材の濾過面側に対して、その反対側に導電層を形成したとしても、十分な静電気除電性能を発揮することができる。
【００２８】
上記（４）で述べた請求項４に係る手段によれば、導電性物質にステンレスを用いることにより、金、銀、アルミなどの導電性物質に比べて低コストであり、且つ、耐摩耗性が高い。よって、通気性濾過材の繊維の表面に耐摩耗性に優れたステンレスが蒸着により薄膜として付着しているので、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材がケージとの摩擦によって傷つけられて破損してしまう問題がなくなり、通気性濾過材を保護しながら静電気除去性能を維持することができる。
【００２９】
上記（５）で述べた請求項５に係る手段によれば、フィルターには静電気が蓄積することがなく、放電路を経由して静電気を大地に放出することができるので、静電気による粉塵爆発や火災などの被害の発生を防止することができる。
【００３０】
上記（６）で述べた請求項６に係る手段によれば、フィルターに設けたアース部材を経由して、フィルターの静電気を確実に大地に逃がすことができる。
【００３１】
上記（７）で述べた請求項７に係る手段によれば、アース部材及びケージは、夫々フィルターの内側（濾過面側と反対側）に設けられているので、捕集性能や払い落とし性能に影響を与えることなく、フィルターの静電気を確実に大地に逃がすことを可能にする。
【発明の効果】
【００３２】
以上述べた次第で、本発明に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置によれば、フィルターに発生する静電気を外部に逃がす除電性能を備え、且つ、フィルターの濾過性能（捕集性能）を損なうことなく、フィルター装置の通気性を確保すると共に、更には、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材が補強部材としてのケージとの摩擦によって破損しないように工夫したパルスジエット式集塵機用フィルター装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るフィルター装置が実施されたパルスジェット式集塵機の全体を説明した構成図。
【図２】本発明に係るフィルター装置の構成を説明した一部断面正面図。
【図３】図２のＸ２−Ｘ２方向から矢視した本発明に係るフィルター装置を構成する通気性濾過材の一部を拡大して示した断面図。
【図４】図３のＹ−Ｙ方向から矢視した本発明に係るフィルター装置を構成する通気性濾過材の構成の一部分を拡大して示した断面図。
【図５】図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視した本発明に係るフィルター装置の拡大断面図。
【図６】本発明に係るフィルター装置の要部拡大断面図。
【図７】請求項７に記載の構成を説明した本発明に係るフィルター装置の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明に係るパルスジエット式集塵機用フィルター装置の実施の形態を図面と共に説明する。
【００３５】
＜集塵機の構成＞
図１は本発明を実施したパルスジェット型集塵機ＰＳの一例を示した概略図であって、図中符号１で全体的に示したのは、上側に排気口（図示省略）を設けると共に、内部を仕切板１Ｔによってダストサイド１Ｄとクリーンサイド１Ｃの２室に仕切ると共に、全体が支持脚１Ｚ…によって所定の高さに支持された集塵機の機体で、仕切板１Ｔには１列数本のフィルター１０…が複数列分割して取付けられている。
【００３６】
また、２は含塵空気の吸込口で、吸塵ファン（図示省略）がモータ（図示省略）によって回転を始めると、機体１内に吸引作用を及ぼして、吸込口２より吸い込んだ含塵空気中のダストは、各フィルター１０…に捕集され、次いで、以下に述べるパルスジェットによってこれ等各フィルター１０…から下側のホッパー３内に払い落されて、ロータリーフィーダー４によって外部に排出される仕組に成っている。
【００３７】
次に、図中符号２０で全体的に示したのは、パルスジェット式の除塵作動部であって、この作動部２０は供給源（図示省略）からの圧縮空気を蓄えるヘッダータンク２１と、夫々電磁弁２２を介してヘッダータンク２１に連設した前記フィルター１０…の列数と同じ本数のブローチューブ２３…によって構成されており、これ等各ブローチューブ２３…は前記対応するフィルター１０に対して圧縮されたパルスジェットを噴射できる様に、夫々機体１のクリーンサイド１Ｃ内に並べて取付けられている。
【００３８】
そして、上記ヘツダータンク２１に取付けた各電磁弁２２は、制御部２４から送られて来る制御信号に従って適宜順番に開閉作動して、各ブローチューブ２３より複数列のフィルター１０…に対して、除塵用のパルスジェットを順番に而かも間隔をおいて噴出することができ、この噴射を全ての列のフィルター１０…に対して順番に行なう構成になっている。
【００３９】
＜フィルター全体構成の説明＞
次に上述したフィルター１０の構成について説明すると、図２に示す如くフィルター１０は、全体を図示した様に多数のヒダ１０Ａ…が円周方向に連続する断面略星型（プリーツ型）の円筒状に成形した通気性濾過材１０Ｈによって構成され、、この通気性濾過材１０Ｈの上下両端部（両端口）には、合成樹脂製の上部プレート１１及び下部プレート１２が取り付けられている。
【００４０】
具体的には、上部プレート１１及び下部プレート１２は断面略凹形状をしており、その凹部内に断面略星型（プリーツ型）の通気性濾過材としてのフィルター１０の上下両端部を差し込んで装着した後、充填材を流し込んでモールド固定される。
【００４１】
また、上述した上部プレート１１の底面側には、中央に開口した通気孔１１Ｈに連通するように、除塵用圧縮エアーを吹き込むためのベンチユリー１３が下向きに一体形成され、また、下部プレート１２には、下側より通気性濾過材としてのフィルター１０の内部に突出して、その内部容積を減少させるための内部充填体１４が一体形成されている。
【００４２】
更に、上記フィルタ１０には、除塵用圧縮エアーを噴射することによって通気性濾過材１０Ｈが必要以上に膨らんでしまうことを防止するために、その外周の複数個所に帯状のバンド１５…で巻き付け固定されている。
【００４３】
本発明に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置では、集塵運転時の吸引力によって、円周方向にヒダ１０Ａ…が連続する断面略星型の円筒状（プリーツ状）に成形した通気性濾過材としてのフィルター１０…が変形しないように、当該フィルター１０の内部に金属製の棒材を縦横に組んで全体を略篭型に構成した補強用の金属製ケージ１６を取付けることによって、集塵運転による内部方向への変形を支持する一方、圧縮エアー（パルスジエット）をフィルター１０の内部に吹き込む除塵運転時には、当該金属製ケージ１６によってフィルター１０が長さ方向に変形しないように支持する仕組になっている。
【００４４】
＜濾材の説明＞
図３は、図２のＸ２−Ｘ２方向から矢視したフィルター１０の断面図であり、図４は図３の３Ｙ−３Ｙ方向から矢視した拡大断面図、図５は図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視したフィルター１０の断面図である。これ等の図面において、符号１０Ｈは濾過体の骨材となる繊維などからなる通気性濾過材であり、ここではポリエステル製の厚さ０．６mm程度の不織布を使用している。
【００４５】
また、図中符号１０Ｋで示したのは、上記通気性濾過材１０Ｈの外表面に被覆した高性能濾過材である四フッ化エチレン（フッ素樹脂）の多孔膜であり、ここでは繊維径０．１〜１μm、孔径１〜５μm、厚さ０．０２〜０．０３mm、通気度２〜４
cc／cm2・secのものを採用していて、含塵空気に含まれる粒子径が１０μm以下の微粉塵や粘着性の塵埃ＤＳ…を捕集するのに適した濾材である。更に、上記通気性濾過材１０Ｈの表側（濾過面側）とは反対側（ケージ側）の内側面には、ステンレス等の薄膜からなる導電性物質を上記の真空蒸着法により付着させることにより、導電層１０Ｔが構成されている。
【００４６】
尚、上述した真空蒸着法とは、アルミニウム、銀、金、銅、錫、ステンレスなどの成膜用材料を金属やガラス、またはプラスチックなどの素材にコーティングする方法であり、真空を用いた物理蒸着技術の１つである。また、上述したスパッタリング方式とは、ステンレス等を加熱して蒸発気化させる方法であり、本発明では、真空中においてスパッタリング方式を用いて、導電層１０Ｔを形成する薄膜材料となるステンレス等の切板（シート材）を加熱して溶融蒸発させた後、図４に示す如くその金属蒸気（ステンレス等）を濾過面側とは逆側の通気性濾過材１０Ｈの繊維１本毎の表面に蒸着する仕組みとなっている。
【００４７】
また、温度や時間などの蒸着条件を調整した結果、蒸着される金属蒸気（ステンレス等）は、図４に示す如く通気性濾過材１０Ｈである不織布の表側から約４０μm程度形成されていて、不織布の繊維径が平均１４μm程度とすると、不織布の表側から約３本（３層目）程度、ステンレス等の金属蒸気によって真空蒸着されている結果となった。加えて、蒸着されたメッキ厚を測定した結果、1ミクロン以下であった為、フィルター１０の濾過性能（捕集性能）には殆ど影響しないことがわかった。
【００４８】
尚、通気性濾過材１０Ｈに四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋを接合した総厚さは、１mm以下と薄いため、通気性濾過材１０Ｈの裏側（濾過面側と反対側）に導電層１０Ｔを形成したとしても、フィルター１０としての導電性能を確保していることが検証された。この検証の詳細は、後述のような実験結果を参照したものである。
【００４９】
上記のような構成により、フィルター１０の装置表側に接合した高性能濾過材１０Ｈとしての四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋとは、反対側に金属蒸着による導電層１０Ｔを形成することで、四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋを痛めたり傷つけたりすることがなくなるため、四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋの濾過性能（捕集性能）を損なうことがない。
【００５０】
加えて、真空蒸着法によるスパッタリング方式によって、蒸着される金属蒸気（ステンレス等）が、通気性濾過材１０Ｈ（フィルター１０）の繊維の表面に薄膜を作るので、フィルター１０の通気性を確保しながら、導電層１０Ｔを形成することを可能とした。
【００５１】
尚、本発明では、真空蒸着法によって通気性濾過材１０Ｈの濾過面側とは反対側にステンレス等からなる導電性物質を蒸着させて導電層１０Ｔを構成したが、導電物質として金属フィラー、金属粉末、カーボン粉末などを含有する導電性物質を用いても構わないし、蒸着法においても、物理蒸着（ＰＶＤ）の一方法である真空蒸着法に限らず、例えば、凹凸のある表面でも満遍なく製膜できる化学蒸着（ＣＶＤ）で行なっても構わない。
【００５２】
＜金属製ケージと通気性濾過材についての説明＞
次に、金属製ケージ３０と通気性濾過材１０Ｈから成るフィルター１０についてその構成を詳細を説明する。
図５は、図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視したフィルター１０の断面図であり、補強材としての金属製ケージ３０を構成するリング杆３１（横杆）及び縦杆３２と、通気性濾過材１０Ｈの詳細を示したものであって、金属製のケージ３０の全体は、複数本の縦杆３２…とリング杆３１（横杆）とによって全体が略篭型の円筒状に構成されている。
【００５３】
即ち、略円環状のリング杆３１（横杆）の外周には、プリーツ形状をした通気性濾過材１０Ｈが介在しているので、補強として強度を保つ役目を果たしている。図５のように金属製ケージ３０を構成するリング杆３１と通気性濾過材１０Ｈの内周面の折り目部分１０Ｓ…とは、接触する構造となっているが、折り目部分１０Ｓ…を構成する通気性濾過材１０Ｈの繊維の表面には、ステンレス等からなる導電性物質が導電層１０Ｔとして通気性濾過材１０Ｈの表面（この場合はケージ側）から約４０μm程度形成されている。
【００５４】
このことにより、通気性濾過材１０Ｈの表側を形成する繊維の周囲はステンレス等からなる導電性物質が導電層１０Ｔとして付着されて保護されているので、金属製ケージ３０と通気性濾過材１０Ｈが直接接触することがなくなり、よって、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材１０Ｈ、即ち、フィルター１０が金属製ケージ３０との摩擦によって傷つけられて破損してしまう問題が解消される。
【００５５】
＜アースの説明＞
次に、図５及び図６を用いてフィルター１０の固定方法及びアース処理について説明する。
集塵機ＰＳの機体１の内部を仕切る仕切板１Ｔには、円形の開口部１Ｔｂが複数設けられていて、その開口部１Ｔｂにフィルター１０が収納された後、フィルター押さえ板４０を用いてボルト４１などの締結部品で固定される。仕切板１Ｔは、機体１と溶接などによって接合され、更に、機体１は図１の如く大地とアース線ＡＴによって接続されている。結果的に、仕切板１Ｔと接地部ＡＸである大地とは、アース接続されていることとなる。
【００５６】
また、フィルター１０には、静電気を外部に逃がすためのアース線ＡＳが取付けられている。具体的には、アース線ＡＳは、外側を絶縁皮膜で覆われた金属線で製作されていて、夫々の端部にはネジ止め可能な丸型端子Ａ１，Ａ２が圧着されている。アース線ＡＳの一方の端子Ａ１は、図２に示す如くフィルター１０の上部のプレート１１に設けた金属製のアース部材であるフィルターアースネジ１１Ｎに締め付け固定されて、もう一方の端子Ａ２は、図６に示す如く仕切板１Ｔに設けた仕切板アースネジ１Ｋに締め付け固定されている。
【００５７】
次に、フィルター１０の上部のプレート１１に設けたアース部材であるフィルターアースネジ１１Ｎについて説明する。
【００５８】
高性能濾過材を接合したフィルター１０としての通気性濾過材１０Ｈと上部のプレート１１とは、合成樹脂系の充填材によって固着形成されている。アース部材であるフィルターアースネジ１１Ｎは、図５並びに図６に示す通り、プリーツされた通気性濾過材１０Ｈの山と山の間を、プレート１１と充填材１１Ｘを貫通するように設けられている。フィルターアースネジ１１Ｎとアース線ＡＳとは、ネジ・ナットなどの締結部品によってフィルター１０の上部プレート１１に締付け固定される。
【００５９】
実施例では、フィルターアースネジ１１Ｎの一方の端部（プレート１１の上面側）は、プレート１１の上面側より突出した状態で取り付けられていて、アース線ＡＳの端子をフィルターアースネジ１１Ｎに取り付けた後、ナット１１Ｔにより締め付け固定する。
【００６０】
一方、含塵空気との摩擦、接触などによりフィルター１０に発生する静電気は、通気性濾過材１０Ｈに金属蒸着による導電層１０Ｔを形成した効果により、フィルター１０ａ表側の各部分から夫々最短距離を通ってフィルターアースネジ１１Ｎ、アース線ＡＳ、仕切板１Ｔを経由した後、大地に逃げることとなり、帯電しない仕組みとなっている。
【００６１】
また、フィルターアースネジ１１Ｎの一方の端部１１Ｎａ（プレートの下面側）は、上記の充填材１１Ｘより下方に突出していて、そのフィルターアースネジ１１Ｎの周辺の充填材１１Ｘの表側には、導電性塗料１１ＸＴが塗布されている。更に、上記フィルターアースネジ１１Ｎとの距離が近い通気性濾過材１０Ｈの山部１０Ａ（図３参照）には、図５、図６に示す如く金属製の金具１０ＡＸが接合されている。この金属製の金具１０ＡＫとフィルターアースネジ１１Ｎは、充填材１１Ｘの表側に塗布された導電性塗料１１ＸＴによって導通状態となり、フィルター１０の導電抵抗値を安定的に下げる仕組みとなっている。
【００６２】
次に、他の実施例として、フィルター１０の一端部材のプレートに導電性を備えたアース部材が取付けられていて、アース部材としてのフィルターアースネジ１１Ｎは、金属製のケージ３０と導通接続されている請求項７に記載の構成について、図７を用いて説明する。
【００６３】
図７は、図５と同様な図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視したフィルター１０の断面図であり、補強材としての金属製のケージ３０を構成するリング杆３１と通気性濾過材１０Ｈの詳細を示したものである。
【００６４】
上述した金属製のケージ３０は、図２と同様に複数の縦杆３２…とリング杆３１…とによって、全体が略篭型に構成されている。また図５並びに図７のように、当該ケージ３０を構成するリング杆３１と通気性濾過材１０Ｈの内周面の各折り目部分１０Ｓ…とは、接触する構造となっているが、折り目部分１０Ｓ…を構成する通気性濾過材１０Ｈの繊維の表側には、ステンレス等からなる導電性物質１０Ｔが導電層として通気性濾過材１０Ｈの表側（この場合はケージ３０側）から約４０μm程度形成されているため、摩擦による破損は防止される。
【００６５】
また、アース部材としてのフィルターアースネジ１１Ｎは、図示の様にプリーツ形成された通気性濾過材１０Ｈの内側（ケージ３０側）に位置しており、図６と同様に上部のプレート１１と充填材１１Ｘを貫通するように設けられている。更に、このフィルターアースネジ１１Ｎの先端部１１Ｎａは、ケージ３０を構成する略円環状のリング杆３１の外周と導通接続している。また、フィルターアースネジ１１Ｎとアース線ＡＳとは、ネジ・ナット１１Ｔなどの締結部品によってフィルター１０の上部プレートに締付け固定される。実施例では、図６と同様にフィルターアースネジ１１Ｎの一方の端部（プレート１１の上面側）は、プレート１１の上面側より突出した状態で取り付けられていて、アース線ＡＳの端子Ａ１をフィルターアースネジ１１Ｎに取り付けた後、ナット１１Ｔにより締め付け固定する。
【００６６】
このような構成により、アース部材としてのフィルターアースネジ１１Ｎ及びケージ３０は、フィルター１０内側に設けているので、捕集性能や払い落とし性能に影響を与えることなく、フィルター１０の静電気を確実に大地に逃がすことができる。
【００６７】
＜実験結果＞
以下に、この発明のフィルター１０の除電性能（帯電防止性能）の実験条件及び実験結果を記す。
（１）実験条件
・長さ１５００ｍｍ、直径２５０ｍｍの断面略星型（プリーツ型）の円筒状のフィルター１０を使用する。
・長さ方向の夫々の端部間で５００Ｖ印加時の抵抗値を測定する。
抵抗値の測定は、導電抵抗測定器（日置電機株式会社製メガオームハイテスター）を使用する。
（２）実験結果
一般的に、フィルター装置において、静電気に対して十分な安全性を確保するためには、１００ kΩ以下の導電抵抗値が必要とされている。
上記実験条件に基づき、本発明である導電層を形成したフィルター１０においての、導電抵抗値を測定したところ２０kΩ程度以下であり、静電気に対して十分な安全性を確保できることが実験によって確認できた。
【００６８】
尚、比較のために、導電層を形成していないフィルター１０の導電抵抗値を測定したところ、無限大であり、静電気に対して安全性を確保することができないことが確認された。
【符号の説明】
【００６９】
ＰＳ パルスジェット型集塵機
１ パルスジェット型集塵機の機体
１Ｔ 仕切板
１０ フィルター
１０Ｈ 通気性濾過材
１０Ａ ヒダ
１０Ｋ 高性能濾過材の多孔膜
１０Ｔ ステンレスの薄膜からなる導電層
１１ 上部のプレート
１１Ｎ フィルターアースネジ
１１Ｘ 充填材
１１ＸＴ 導電性塗料
ＡＳ アース線
１５ バンド
３０ 金属製のケージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集塵機に使用するフィルター装置に関するものであって、具体的には、パルスジエット式集塵機に使用するフィルター装置において、並設された複数本のフィルターの内部に圧縮エアーを吹き込んで、各フィルターに付着したダスト類を払い落す除塵機能を備えると共に、フィルターに対する帯電を防止する除電機能を備えたフィルター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集塵機において、帯電しやすい粉体やダスト類を含んだ含塵空気を集塵するフィルターには、静電気が帯電蓄積されるため、最悪の場合、静電気によるスパークの発生によって粉塵爆発や火災が引き起こされて、人的被害も含めて多大な被害が生じてしまう問題がある。これらの問題を防止するために、従来のフィルターには、静電気を逃がすための対策や、集塵中に静電気が蓄積しないようにするための対策が施されているのが一般的である。
【０００３】
例えば、帯電しやすい粉体としては、でん粉、小麦粉、複写機等で使用するトナーなどが挙げられる。でん粉や小麦粉の物性としては、帯電しやすく、且つフィルターの表側に付着しやすい性質を備えており、また、トナーの物性としては、帯電しやすく、且つ、粒子径が極めて細かい性質を備えている。
【０００４】
そこで、上記帯電しやすい粉体を含んだ含塵空気を集塵する場合には、例えば、特許文献１に見られるように、通気性濾過材に対して、繊維径や通気度などを適宜集塵する粉体に調整した、フッ素樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン多孔質膜や、四フッ化エチレン多孔質膜を使用した濾過材、及び、帯電を防止するための除電性能を備えた導電層を介在させたフィルター装置等が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１０８７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１によると、通気性濾過材の表側（濾過面側）に対して、スパッタリング法によりステンレス等からなる導電性物質を付着させた後、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を積層させている。ところが、スパッタリング法により通気性素材の表側に付着した金属性物質は、尖形（尖っている）状態を形成している為、上記のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を傷つけて痛めてしまう虞れが有って、捕集性能や払い落し性能が劣化してしまう危険性が生じる。
【０００７】
また、上記特許文献１には記載はないが、一般的には、パルスジエット式集塵機に使用するフィルター装置に関しては、濾過面積を増大させるために、通気性濾過材がヒダを円周方向に連続形成した断面略星型に成形されており、このフィルターを支える補強部材としてのケージが、その横棒を通気性濾過材の内周面の折り目部分に接触するようにフィルター内部に組み込まれている。
【０００８】
このため、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返す度に、上記横棒との接触部分がこすれて通気性濾過材が傷つけられて破損してしまい、最悪の場合、集塵物が捕集されずに、この破損部分から集塵機の外部に洩れ出てしまう危険性があった。
【０００９】
加えて、含塵空気の中に例えばトナーのような帯電性の性質を備え、且つ、非常に細かい粉体が含まれているダストを捕集する場合、これ等ダストを捕集する通気性濾過材の表側（濾過面）には、それら粉体を捕集することが可能な後述する四フッ化エチレン多孔膜に代表される高性能濾過材が接合されている。
【００１０】
また、一般的にフィルター装置を構成する通気性濾過材に導電層を形成する方法として、金属フィラー等を含んだ導電性材料を通気性濾過材の表面側（濾過面側）に塗布するが、この通気性濾過材の通気性が導電性材料の塗布によって損なわれてしまうため、通気性濾過材を構成するフィルターの差圧（圧力損失）が上昇してしまい、フィルターを使用する期間が短くなってしまったり、吸引源であるブロアーなどに負荷を掛けてしまう問題が生じる。
【００１１】
更に、通気性濾過材を構成するフィルターには、自身に静電気を帯電させることなく、外部に静電気を逃がす除電性能が必要となる。この場合、フィルターに導電性を持たせることが必要となってくるが、例えば通気性濾過材の表側に高性能濾過材を接合した状態で、更に導電性を備えた導電性濾材を接合すると、導電性濾材の分だけフィルター差圧（圧力損失）が上昇してしまい、フィルターを使用する期間が短くなってしまったり、ブロアーなどの動力源に負荷を掛けてしまう問題が生じる。
【００１２】
また、導電性を備えた金属製物質（ステンレスなど）を、後述する真空蒸着法などによりフィルター表側（濾過面側）に蒸着する場合、前述の高性能濾過材である四フッ化エチレン多孔膜の表側は、摩擦係数が少なくて滑らかで、剥離性及び潤滑性が良好なため、蒸着した金属製物質が付着することができない問題が発生する。
【００１３】
また、通気性濾過材の表側（濾過面側）に金属性物質を蒸着させた後、これに高性能濾過材である四フッ化エチレン多孔膜を接合すると、蒸着した金属性物質は尖形（尖っている）状態である為、四フッ化エチレン多孔膜を傷つき痛めてしまう虞れが生じる。といった、各種の問題点を有していた。
【００１４】
従って本発明の技術的課題は、フィルターとして高性能濾過材を使用して、帯電性の性質を備えた粉体やダスト類を含んだ含塵空気を捕集する場合において、フィルターに発生する静電気を外部に逃がす除電性能を備えると共に、フィルターの濾過性能（捕集性能）を損なうことなく、フィルター装置の通気性を確保し、更には、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材が補強部材としてのケージとの摩擦によって破損しないように工夫したパルスジエット式集塵機用フィルター装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１） 上記の技術的課題を解決する為に、本発明の請求項１に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、断面が略星型の筒状に形成されているフィルターの長手方向の両端口を夫々のプレートで塞ぎ、片側のプレートには集塵運転時の吸引と除塵運転時の圧縮エアーの吹き込みを行う開口部を設け、上記フィルターの長手方向の内側面には、補強部材としてのケージを取付けて成るパルスジェット式集塵機に使用するフィルター装置であって、
当該フィルターは、空気中に含まれる塵埃を捕集するための濾過材の骨材となる通気性濾過材を用いて構成され、当該通気性濾過材の表面側には、通気性濾過材では捕集が困難な塵埃を捕集可能にした高性能濾過材を接合し、且つ、上記通気性濾過材の裏側には、金属等の導電性物質を付着させて成ることを特徴としている。
【００１６】
（２） また、本発明の請求項２に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、真空蒸着法によるスパッタリング方式により、前記金属等の導電性物質の薄膜を前記通気性濾過材の裏側に付着させて成ることを特徴としている。
【００１７】
（３） また、本発明の請求項３に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記通気性濾過材と高性能濾過材を接合した総厚みが、１ｍｍ以下に構成されていることを特徴としている。
【００１８】
（４） また、本発明の請求項４に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記導電性物質が、ステンレス材料で形成されていることを特徴としている。
【００１９】
（５） また、本発明の請求項５に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記フィルターと接地部との間に、静電気を逃がすための放電路が形成されていることを特徴としている。
【００２０】
（６） また、本発明の請求項６に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記フィルターの一端部材のプレートに、導電性を備えたアース部材が取付けられていることを特徴としている。
【００２１】
（７） 更に、本発明の請求項７に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置は、前記フィルターの一端部材のプレートに導電性を備えたアース部材が取付けられていて、このアース部材は、フィルターの内側に設けられたケージと導通接続されていることを特徴としている。
【００２２】
上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、通気性濾過材の濾過面と反対側の面に導電性物質を付着させているので、高性能濾過材の性能に影響を与えることなく、導電性を備え、且つ、粒子径が細かい粉体や、フィルター表側に付着しやすい粘着性を備えた粉体等の捕集が可能となる。
【００２３】
また、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、補強用としてのケージを構成する横棒と通気性濾過材の内周面とが接触する接触部分において、濾材の繊維の表側に導電性物質が付着しているので、ケージと濾材の繊維が直接接触することがなくなり、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材がケージとの摩擦によって傷つけられて破損してしまう問題が解消されるため、長期間に渡って通気性濾過材の性能を維持することができる。
【００２４】
加えて、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、付着された導電性物質により形成された導電層は、直接含塵空気に接触しないため、導電層が含塵空気の気流との接触によって痛んだり傷つけられたりすることがなく、導電層の導電性能を長期間に渡って維持することを可能にする。
【００２５】
更に、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、通気性濾過材の裏側（濾過面側とは反対側のケージ側）には、金属性物質を付着させていて、その付着た金属性物質は尖形（尖っている）状態となっているが、高性能濾過材は、通気性濾過材の表側（濾過面側）に接合しているので、高性能濾過材を傷つき痛めてしまう虞れがなく、捕集性能に影響を与えることがない。
【００２６】
上記（２）で述べた請求項２に係る手段によれば、真空蒸着法によるスパッタリング方式により、金属等の導電性物質が過熱され気化もしくは昇華して、通気性濾過材を構成する繊維の表側（周面）に付着させて薄膜が形成されるため、通気性濾過材の通気性をほとんど損なうことなく確保できるので、通気性濾過材の性能にほとんど影響を与えることがない。また、真空蒸着法により、比較的面積の大きい通気性濾過材においても蒸着が可能となり、通気性濾過材全体において均一に、且つ安定的に導電性物質の薄膜を形成することができる。
【００２７】
上記（３）で述べた請求項３に係る手段によれば、通気性濾過材と高性能濾過材を接合した総厚みが、１ｍｍ以下と非常に薄いため、通気性濾過材の濾過面側に対して、その反対側に導電層を形成したとしても、十分な静電気除電性能を発揮することができる。
【００２８】
上記（４）で述べた請求項４に係る手段によれば、導電性物質にステンレスを用いることにより、金、銀、アルミなどの導電性物質に比べて低コストであり、且つ、耐摩耗性が高い。よって、通気性濾過材の繊維の表面に耐摩耗性に優れたステンレスが蒸着により薄膜として付着しているので、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材がケージとの摩擦によって傷つけられて破損してしまう問題がなくなり、通気性濾過材を保護しながら静電気除去性能を維持することができる。
【００２９】
上記（５）で述べた請求項５に係る手段によれば、フィルターには静電気が蓄積することがなく、放電路を経由して静電気を大地に放出することができるので、静電気による粉塵爆発や火災などの被害の発生を防止することができる。
【００３０】
上記（６）で述べた請求項６に係る手段によれば、フィルターに設けたアース部材を経由して、フィルターの静電気を確実に大地に逃がすことができる。
【００３１】
上記（７）で述べた請求項７に係る手段によれば、アース部材及びケージは、夫々フィルターの内側（濾過面側と反対側）に設けられているので、捕集性能や払い落とし性能に影響を与えることなく、フィルターの静電気を確実に大地に逃がすことを可能にする。
【発明の効果】
【００３２】
以上述べた次第で、本発明に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置によれば、フィルターに発生する静電気を外部に逃がす除電性能を備え、且つ、フィルターの濾過性能（捕集性能）を損なうことなく、フィルター装置の通気性を確保すると共に、更には、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材が補強部材としてのケージとの摩擦によって破損しないように工夫したパルスジエット式集塵機用フィルター装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るフィルター装置が実施されたパルスジェット式集塵機の全体を説明した構成図。
【図２】本発明に係るフィルター装置の構成を説明した一部断面正面図。
【図３】図２のＸ２−Ｘ２方向から矢視した本発明に係るフィルター装置を構成する通気性濾過材の一部を拡大して示した断面図。
【図４】図３のＹ−Ｙ方向から矢視した本発明に係るフィルター装置を構成する通気性濾過材の構成の一部分を拡大して示した断面図。
【図５】図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視した本発明に係るフィルター装置の拡大断面図。
【図６】本発明に係るフィルター装置の要部拡大断面図。
【図７】請求項７に記載の構成を説明した本発明に係るフィルター装置の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明に係るパルスジエット式集塵機用フィルター装置の実施の形態を図面と共に説明する。
【００３５】
＜集塵機の構成＞
図１は本発明を実施したパルスジェット型集塵機ＰＳの一例を示した概略図であって、図中符号１で全体的に示したのは、上側に排気口（図示省略）を設けると共に、内部を仕切板１Ｔによってダストサイド１Ｄとクリーンサイド１Ｃの２室に仕切ると共に、全体が支持脚１Ｚ…によって所定の高さに支持された集塵機の機体で、仕切板１Ｔには１列数本のフィルター１０…が複数列分割して取付けられている。
【００３６】
また、２は含塵空気の吸込口で、吸塵ファン（図示省略）がモータ（図示省略）によって回転を始めると、機体１内に吸引作用を及ぼして、吸込口２より吸い込んだ含塵空気中のダストは、各フィルター１０…に捕集され、次いで、以下に述べるパルスジェットによってこれ等各フィルター１０…から下側のホッパー３内に払い落されて、ロータリーフィーダー４によって外部に排出される仕組に成っている。
【００３７】
次に、図中符号２０で全体的に示したのは、パルスジェット式の除塵作動部であって、この作動部２０は供給源（図示省略）からの圧縮空気を蓄えるヘッダータンク２１と、夫々電磁弁２２を介してヘッダータンク２１に連設した前記フィルター１０…の列数と同じ本数のブローチューブ２３…によって構成されており、これ等各ブローチューブ２３…は前記対応するフィルター１０に対して圧縮されたパルスジェットを噴射できる様に、夫々機体１のクリーンサイド１Ｃ内に並べて取付けられている。
【００３８】
そして、上記ヘツダータンク２１に取付けた各電磁弁２２は、制御部２４から送られて来る制御信号に従って適宜順番に開閉作動して、各ブローチューブ２３より複数列のフィルター１０…に対して、除塵用のパルスジェットを順番に而かも間隔をおいて噴出することができ、この噴射を全ての列のフィルター１０…に対して順番に行なう構成になっている。
【００３９】
＜フィルター全体構成の説明＞
次に上述したフィルター１０の構成について説明すると、図２に示す如くフィルター１０は、全体を図示した様に多数のヒダ１０Ａ…が円周方向に連続する断面略星型（プリーツ型）の円筒状に成形した通気性濾過材１０Ｈによって構成され、、この通気性濾過材１０Ｈの上下両端部（両端口）には、合成樹脂製の上部プレート１１及び下部プレート１２が取り付けられている。
【００４０】
具体的には、上部プレート１１及び下部プレート１２は断面略凹形状をしており、その凹部内に断面略星型（プリーツ型）の通気性濾過材としてのフィルター１０の上下両端部を差し込んで装着した後、充填材を流し込んでモールド固定される。
【００４１】
また、上述した上部プレート１１の底面側には、中央に開口した通気孔１１Ｈに連通するように、除塵用圧縮エアーを吹き込むためのベンチユリー１３が下向きに一体形成され、また、下部プレート１２には、下側より通気性濾過材としてのフィルター１０の内部に突出して、その内部容積を減少させるための内部充填体１４が一体形成されている。
【００４２】
更に、上記フィルタ１０には、除塵用圧縮エアーを噴射することによって通気性濾過材１０Ｈが必要以上に膨らんでしまうことを防止するために、その外周の複数個所に帯状のバンド１５…で巻き付け固定されている。
【００４３】
本発明に係るパルスジェット式集塵機用フィルター装置では、集塵運転時の吸引力によって、円周方向にヒダ１０Ａ…が連続する断面略星型の円筒状（プリーツ状）に成形した通気性濾過材としてのフィルター１０…が変形しないように、当該フィルター１０の内部に金属製の棒材を縦横に組んで全体を略篭型に構成した補強用の金属製ケージ１６を取付けることによって、集塵運転による内部方向への変形を支持する一方、圧縮エアー（パルスジエット）をフィルター１０の内部に吹き込む除塵運転時には、当該金属製ケージ１６によってフィルター１０が長さ方向に変形しないように支持する仕組になっている。
【００４４】
＜濾材の説明＞
図３は、図２のＸ２−Ｘ２方向から矢視したフィルター１０の断面図であり、図４は図３の３Ｙ−３Ｙ方向から矢視した拡大断面図、図５は図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視したフィルター１０の断面図である。これ等の図面において、符号１０Ｈは濾過体の骨材となる繊維などからなる通気性濾過材であり、ここではポリエステル製の厚さ０．６mm程度の不織布を使用している。
【００４５】
また、図中符号１０Ｋで示したのは、上記通気性濾過材１０Ｈの外表面に被覆した高性能濾過材である四フッ化エチレン（フッ素樹脂）の多孔膜であり、ここでは繊維径０．１〜１μm、孔径１〜５μm、厚さ０．０２〜０．０３mm、通気度２〜４
cc／cm2・secのものを採用していて、含塵空気に含まれる粒子径が１０μm以下の微粉塵や粘着性の塵埃ＤＳ…を捕集するのに適した濾材である。更に、上記通気性濾過材１０Ｈの表側（濾過面側）とは反対側（ケージ側）の内側面には、ステンレス等の薄膜からなる導電性物質を上記の真空蒸着法により付着させることにより、導電層１０Ｔが構成されている。
【００４６】
尚、上述した真空蒸着法とは、アルミニウム、銀、金、銅、錫、ステンレスなどの成膜用材料を金属やガラス、またはプラスチックなどの素材にコーティングする方法であり、真空を用いた物理蒸着技術の１つである。また、上述したスパッタリング方式とは、ステンレス等を加熱して蒸発気化させる方法であり、本発明では、真空中においてスパッタリング方式を用いて、導電層１０Ｔを形成する薄膜材料となるステンレス等の切板（シート材）を加熱して溶融蒸発させた後、図４に示す如くその金属蒸気（ステンレス等）を濾過面側とは逆側の通気性濾過材１０Ｈの繊維１本毎の表面に蒸着する仕組みとなっている。
【００４７】
また、温度や時間などの蒸着条件を調整した結果、蒸着される金属蒸気（ステンレス等）は、図４に示す如く通気性濾過材１０Ｈである不織布の表側から約４０μm程度形成されていて、不織布の繊維径が平均１４μm程度とすると、不織布の表側から約３本（３層目）程度、ステンレス等の金属蒸気によって真空蒸着されている結果となった。加えて、蒸着されたメッキ厚を測定した結果、1ミクロン以下であった為、フィルター１０の濾過性能（捕集性能）には殆ど影響しないことがわかった。
【００４８】
尚、通気性濾過材１０Ｈに四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋを接合した総厚さは、１mm以下と薄いため、通気性濾過材１０Ｈの裏側（濾過面側と反対側）に導電層１０Ｔを形成したとしても、フィルター１０としての導電性能を確保していることが検証された。この検証の詳細は、後述のような実験結果を参照したものである。
【００４９】
上記のような構成により、フィルター１０の装置表側に接合した高性能濾過材１０Ｈとしての四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋとは、反対側に金属蒸着による導電層１０Ｔを形成することで、四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋを痛めたり傷つけたりすることがなくなるため、四フッ化エチレン多孔膜１０Ｋの濾過性能（捕集性能）を損なうことがない。
【００５０】
加えて、真空蒸着法によるスパッタリング方式によって、蒸着される金属蒸気（ステンレス等）が、通気性濾過材１０Ｈ（フィルター１０）の繊維の表面に薄膜を作るので、フィルター１０の通気性を確保しながら、導電層１０Ｔを形成することを可能とした。
【００５１】
尚、本発明では、真空蒸着法によって通気性濾過材１０Ｈの濾過面側とは反対側にステンレス等からなる導電性物質を蒸着させて導電層１０Ｔを構成したが、導電物質として金属フィラー、金属粉末、カーボン粉末などを含有する導電性物質を用いても構わないし、蒸着法においても、物理蒸着（ＰＶＤ）の一方法である真空蒸着法に限らず、例えば、凹凸のある表面でも満遍なく製膜できる化学蒸着（ＣＶＤ）で行なっても構わない。
【００５２】
＜金属製ケージと通気性濾過材についての説明＞
次に、金属製ケージ３０と通気性濾過材１０Ｈから成るフィルター１０についてその構成を詳細を説明する。
図５は、図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視したフィルター１０の断面図であり、補強材としての金属製ケージ３０を構成するリング杆３１（横杆）及び縦杆３２と、通気性濾過材１０Ｈの詳細を示したものであって、金属製のケージ３０の全体は、複数本の縦杆３２…とリング杆３１（横杆）とによって全体が略篭型の円筒状に構成されている。
【００５３】
即ち、略円環状のリング杆３１（横杆）の外周には、プリーツ形状をした通気性濾過材１０Ｈが介在しているので、補強として強度を保つ役目を果たしている。図５のように金属製ケージ３０を構成するリング杆３１と通気性濾過材１０Ｈの内周面の折り目部分１０Ｓ…とは、接触する構造となっているが、折り目部分１０Ｓ…を構成する通気性濾過材１０Ｈの繊維の表面には、ステンレス等からなる導電性物質が導電層１０Ｔとして通気性濾過材１０Ｈの表面（この場合はケージ側）から約４０μm程度形成されている。
【００５４】
このことにより、通気性濾過材１０Ｈの表側を形成する繊維の周囲はステンレス等からなる導電性物質が導電層１０Ｔとして付着されて保護されているので、金属製ケージ３０と通気性濾過材１０Ｈが直接接触することがなくなり、よって、集塵運転とパルスジェットによる除塵運転を繰返しても、通気性濾過材１０Ｈ、即ち、フィルター１０が金属製ケージ３０との摩擦によって傷つけられて破損してしまう問題が解消される。
【００５５】
＜アースの説明＞
次に、図５及び図６を用いてフィルター１０の固定方法及びアース処理について説明する。
集塵機ＰＳの機体１の内部を仕切る仕切板１Ｔには、円形の開口部１Ｔｂが複数設けられていて、その開口部１Ｔｂにフィルター１０が収納された後、フィルター押さえ板４０を用いてボルト４１などの締結部品で固定される。仕切板１Ｔは、機体１と溶接などによって接合され、更に、機体１は図１の如く大地とアース線ＡＴによって接続されている。結果的に、仕切板１Ｔと接地部ＡＸである大地とは、アース接続されていることとなる。
【００５６】
また、フィルター１０には、静電気を外部に逃がすためのアース線ＡＳが取付けられている。具体的には、アース線ＡＳは、外側を絶縁皮膜で覆われた金属線で製作されていて、夫々の端部にはネジ止め可能な丸型端子Ａ１，Ａ２が圧着されている。アース線ＡＳの一方の端子Ａ１は、図２に示す如くフィルター１０の上部のプレート１１に設けた金属製のアース部材であるフィルターアースネジ１１Ｎに締め付け固定されて、もう一方の端子Ａ２は、図６に示す如く仕切板１Ｔに設けた仕切板アースネジ１Ｋに締め付け固定されている。
【００５７】
次に、フィルター１０の上部のプレート１１に設けたアース部材であるフィルターアースネジ１１Ｎについて説明する。
【００５８】
高性能濾過材を接合したフィルター１０としての通気性濾過材１０Ｈと上部のプレート１１とは、合成樹脂系の充填材によって固着形成されている。アース部材であるフィルターアースネジ１１Ｎは、図５並びに図６に示す通り、プリーツされた通気性濾過材１０Ｈの山と山の間を、プレート１１と充填材１１Ｘを貫通するように設けられている。フィルターアースネジ１１Ｎとアース線ＡＳとは、ネジ・ナットなどの締結部品によってフィルター１０の上部プレート１１に締付け固定される。
【００５９】
実施例では、フィルターアースネジ１１Ｎの一方の端部（プレート１１の上面側）は、プレート１１の上面側より突出した状態で取り付けられていて、アース線ＡＳの端子をフィルターアースネジ１１Ｎに取り付けた後、ナット１１Ｔにより締め付け固定する。
【００６０】
一方、含塵空気との摩擦、接触などによりフィルター１０に発生する静電気は、通気性濾過材１０Ｈに金属蒸着による導電層１０Ｔを形成した効果により、フィルター１０ａ表側の各部分から夫々最短距離を通ってフィルターアースネジ１１Ｎ、アース線ＡＳ、仕切板１Ｔを経由した後、大地に逃げることとなり、帯電しない仕組みとなっている。
【００６１】
また、フィルターアースネジ１１Ｎの一方の端部１１Ｎａ（プレートの下面側）は、上記の充填材１１Ｘより下方に突出していて、そのフィルターアースネジ１１Ｎの周辺の充填材１１Ｘの表側には、導電性塗料１１ＸＴが塗布されている。更に、上記フィルターアースネジ１１Ｎとの距離が近い通気性濾過材１０Ｈの山部１０Ａ（図３参照）には、図５、図６に示す如く金属製の金具１０ＡＸが接合されている。この金属製の金具１０ＡＫとフィルターアースネジ１１Ｎは、充填材１１Ｘの表側に塗布された導電性塗料１１ＸＴによって導通状態となり、フィルター１０の導電抵抗値を安定的に下げる仕組みとなっている。
【００６２】
次に、他の実施例として、フィルター１０の一端部材のプレートに導電性を備えたアース部材が取付けられていて、アース部材としてのフィルターアースネジ１１Ｎは、金属製のケージ３０と導通接続されている請求項７に記載の構成について、図７を用いて説明する。
【００６３】
図７は、図５と同様な図２のＸ１−Ｘ１方向から矢視したフィルター１０の断面図であり、補強材としての金属製のケージ３０を構成するリング杆３１と通気性濾過材１０Ｈの詳細を示したものである。
【００６４】
上述した金属製のケージ３０は、図２と同様に複数の縦杆３２…とリング杆３１…とによって、全体が略篭型に構成されている。また図５並びに図７のように、当該ケージ３０を構成するリング杆３１と通気性濾過材１０Ｈの内周面の各折り目部分１０Ｓ…とは、接触する構造となっているが、折り目部分１０Ｓ…を構成する通気性濾過材１０Ｈの繊維の表側には、ステンレス等からなる導電性物質１０Ｔが導電層として通気性濾過材１０Ｈの表側（この場合はケージ３０側）から約４０μm程度形成されているため、摩擦による破損は防止される。
【００６５】
また、アース部材としてのフィルターアースネジ１１Ｎは、図示の様にプリーツ形成された通気性濾過材１０Ｈの内側（ケージ３０側）に位置しており、図６と同様に上部のプレート１１と充填材１１Ｘを貫通するように設けられている。更に、このフィルターアースネジ１１Ｎの先端部１１Ｎａは、ケージ３０を構成する略円環状のリング杆３１の外周と導通接続している。また、フィルターアースネジ１１Ｎとアース線ＡＳとは、ネジ・ナット１１Ｔなどの締結部品によってフィルター１０の上部プレートに締付け固定される。実施例では、図６と同様にフィルターアースネジ１１Ｎの一方の端部（プレート１１の上面側）は、プレート１１の上面側より突出した状態で取り付けられていて、アース線ＡＳの端子Ａ１をフィルターアースネジ１１Ｎに取り付けた後、ナット１１Ｔにより締め付け固定する。
【００６６】
このような構成により、アース部材としてのフィルターアースネジ１１Ｎ及びケージ３０は、フィルター１０内側に設けているので、捕集性能や払い落とし性能に影響を与えることなく、フィルター１０の静電気を確実に大地に逃がすことができる。
【００６７】
＜実験結果＞
以下に、この発明のフィルター１０の除電性能（帯電防止性能）の実験条件及び実験結果を記す。
（１）実験条件
・長さ１５００ｍｍ、直径２５０ｍｍの断面略星型（プリーツ型）の円筒状のフィルター１０を使用する。
・長さ方向の夫々の端部間で５００Ｖ印加時の抵抗値を測定する。
抵抗値の測定は、導電抵抗測定器（日置電機株式会社製メガオームハイテスター）を使用する。
（２）実験結果
一般的に、フィルター装置において、静電気に対して十分な安全性を確保するためには、１００ kΩ以下の導電抵抗値が必要とされている。
上記実験条件に基づき、本発明である導電層を形成したフィルター１０においての、導電抵抗値を測定したところ２０kΩ程度以下であり、静電気に対して十分な安全性を確保できることが実験によって確認できた。
【００６８】
尚、比較のために、導電層を形成していないフィルター１０の導電抵抗値を測定したところ、無限大であり、静電気に対して安全性を確保することができないことが確認された。
【符号の説明】
【００６９】
ＰＳ パルスジェット型集塵機
１ パルスジェット型集塵機の機体
１Ｔ 仕切板
１０ フィルター
１０Ｈ 通気性濾過材
１０Ａ ヒダ
１０Ｋ 高性能濾過材の多孔膜
１０Ｔ ステンレスの薄膜からなる導電層
１１ 上部のプレート
１１Ｎ フィルターアースネジ
１１Ｘ 充填材
１１ＸＴ 導電性塗料
ＡＳ アース線
１５ バンド
３０ 金属製のケージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が略星型の筒状に形成されているフィルターの長手方向の両端口を夫々のプレートで塞ぎ、片側のプレートには集塵運転時の吸引と除塵運転時の圧縮エアーの吹き込みを行う開口部を設け、上記フィルターの長手方向の内側面には、補強部材としてのケージを取付けて成るパルスジェット式集塵機に使用するフィルター装置であって、
当該フィルターは、空気中に含まれる塵埃を捕集するための濾過材の骨材となる通気性濾過材を用いて構成され、当該通気性濾過材の表面側には、通気性濾過材では捕集が困難な塵埃を捕集可能にした高性能濾過材を接合し、且つ、当該通気性濾過材の裏側には、金属等の導電性物質を付着させて成ることを特徴とするパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項２】
真空蒸着法によるスパッタリング方式により、前記導電性物質の薄膜を前記通気性濾過材の裏側に付着させて成ることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項３】
前記通気性濾過材と高性能濾過材を接合した総厚みが、１ｍｍ以下に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項４】
前記導電性物質が、ステンレス材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項５】
前記フィルターと接地部間においては、静電気を逃がすための放電路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項６】
前記フィルターの一端部材のプレートに、導電性を備えたアース部材が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項７】
前記フィルターの一端部材のプレートに、導電性を備えたアース部材が取付けられていて、このアース部材は、フィルターの内側に設けられた、ケージと導通接続されていることを特徴とする請求項１又は６に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項１】
断面が略星型の筒状に形成されているフィルターの長手方向の両端口を夫々のプレートで塞ぎ、片側のプレートには集塵運転時の吸引と除塵運転時の圧縮エアーの吹き込みを行う開口部を設け、上記フィルターの長手方向の内側面には、補強部材としてのケージを取付けて成るパルスジェット式集塵機に使用するフィルター装置であって、
当該フィルターは、空気中に含まれる塵埃を捕集するための濾過材の骨材となる通気性濾過材を用いて構成され、当該通気性濾過材の表面側には、通気性濾過材では捕集が困難な塵埃を捕集可能にした高性能濾過材を接合し、且つ、当該通気性濾過材の裏側には、金属等の導電性物質を付着させて成ることを特徴とするパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項２】
真空蒸着法によるスパッタリング方式により、前記導電性物質の薄膜を前記通気性濾過材の裏側に付着させて成ることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項３】
前記通気性濾過材と高性能濾過材を接合した総厚みが、１ｍｍ以下に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項４】
前記導電性物質が、ステンレス材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項５】
前記フィルターと接地部間においては、静電気を逃がすための放電路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項６】
前記フィルターの一端部材のプレートに、導電性を備えたアース部材が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【請求項７】
前記フィルターの一端部材のプレートに、導電性を備えたアース部材が取付けられていて、このアース部材は、フィルターの内側に設けられた、ケージと導通接続されていることを特徴とする請求項１又は６に記載のパルスジェット式集塵機用フィルター装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３５７０８（Ｐ２０１２−１３５７０８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８５５１（Ｐ２０１０−２８８５５１）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００１０１６１７）アマノ株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００１０１６１７）アマノ株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
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