パルス式集塵装置
【課題】装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとし、圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上するパルス式集塵装置を提供する。
【解決手段】パルス式集塵装置の圧縮空気噴出部において、圧縮空気源からの圧縮空気Ｈを複数のフィルタに各別に噴出させる複数の噴出孔１７を長手方向に備え、かつ、基端が開閉弁を介して圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブ１５における、開閉弁が設けられる基端と複数の噴出孔１７のうち基端に最も近接する噴出孔１７ａが設けられる箇所との間である基端側領域Ｐに、開閉弁を介してインジェクターチューブ１５内に基端側から先端側に向けて供給された圧縮空気Ｈの空気流により、外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能な誘引部３０を備えた。
【解決手段】パルス式集塵装置の圧縮空気噴出部において、圧縮空気源からの圧縮空気Ｈを複数のフィルタに各別に噴出させる複数の噴出孔１７を長手方向に備え、かつ、基端が開閉弁を介して圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブ１５における、開閉弁が設けられる基端と複数の噴出孔１７のうち基端に最も近接する噴出孔１７ａが設けられる箇所との間である基端側領域Ｐに、開閉弁を介してインジェクターチューブ１５内に基端側から先端側に向けて供給された圧縮空気Ｈの空気流により、外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能な誘引部３０を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、区画壁のうち含塵空気導入室と浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、含塵空気導入室側から浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、浄化空気室側からフィルタ部を介して含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備えたパルス式集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記パルス式集塵装置は、筐体内において含塵空気導入室側から浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃をフィルタ部にて捕集して、焼却炉や破砕設備等から供給される含塵空気を浄化する装置であり、さらに、フィルタ部に捕集され付着した塵埃を、圧縮空気噴出部により浄化空気室側からフィルタ部を介して含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて払い落とし、清掃することができるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のパルス式集塵装置では、圧縮空気噴出部は、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブ（管部材）と、圧縮空気源から圧縮空気をインジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、インジェクターチューブ内に供給された圧縮空気を複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えている。
これにより、フィルタ部に塵埃が捕集され付着して当該フィルタ部における圧力損失が大きくなった場合であっても、フィルタ部への塵埃の捕集を継続したままの状態で開閉弁を開操作し、インジェクターチューブを介して複数の噴出孔から圧縮空気を複数のフィルタの内部に噴出させることで、浄化空気室側からフィルタを介して含塵空気導入室側に圧力波（パルス波）を伝播させることができ、フィルタの外表面（含塵空気導入室側）に付着した塵埃を払い落とすことができる。
【０００４】
ここで、例えば、特許文献１に記載のパルス式集塵装置においては、フィルタ部が区画壁の連通部に垂下された複数のバグフィルタ、すなわち、かご型形状の支持体に被せられた袋状のフィルタ（濾布）で構成されている。このバグフィルタの清掃時には、噴出孔から圧縮空気を噴出させることで、その噴出方向に伝播する圧力波がバグフィルタ内において開口端部側から先端部側に向けて伝播し、濾布自身が瞬間的に外径方向に膨張させられて、当該濾布の外表面に付着していた塵埃が外径方向に向けて払い落とされて清掃され、目詰まりを解消することができる。なお、取り除かれた塵埃は、筐体の下部に落下し回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−１５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記パルス式集塵装置においては、インジェクターチューブは、基端が開閉弁を介して圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されて構成されているため、このインジェクターチューブ内は、圧縮空気源から開閉弁を介した圧縮空気の供給のみにより昇圧され、その昇圧により噴出孔から圧縮空気が噴出されることとなる。そのため、フィルタ部に付着した塵埃の払い落とし効果の向上を図るためには、インジェクターチューブ内の圧力（静圧）をできるだけ短時間で上昇させ、噴出孔から一気に圧縮空気をフィルタ部内に噴出させることで、高エネルギ状態の圧力波を形成することが重要である。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のパルス式集塵装置では、インジェクターチューブ内の昇圧が開閉弁を介した圧縮空気の供給のみによるものであるから、開閉弁における圧力損失等の制限により、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度を向上させるには限度がある。
また、インジェクターチューブの長手方向に複数の噴出孔が設けられているので、必然的にインジェクターチューブの長さが長くなり、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度が低下する傾向にある。
さらに、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度を向上させるために、開閉弁等を大型化することが考えられるが、装置の大型化、消費空気量の上昇やコストの増大等の問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔からの圧縮空気の噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能なパルス式集塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るパルス式集塵装置は、区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、前記区画壁のうち前記含塵空気導入室と前記浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、前記含塵空気導入室側から前記浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、前記浄化空気室側から前記フィルタ部を介して前記含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、前記フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備え、
前記圧縮空気噴出部が、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブと、前記圧縮空気源から前記圧縮空気を前記インジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、前記インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、前記インジェクターチューブ内に供給された前記圧縮空気を前記複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えたパルス式集塵装置であって、その特徴構成は、
前記圧縮空気噴出部の前記インジェクターチューブにおいて、前記開閉弁が設けられる基端と前記複数の噴出孔のうち前記基端に最も近接する噴出孔が設けられる箇所との間である基端側領域に、前記開閉弁を介して前記インジェクターチューブ内に前記基端側から前記先端側に向けて供給された前記圧縮空気の空気流により、外部空気を前記インジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えた点にある。
【００１０】
本特徴構成によれば、インジェクターチューブにおける基端側領域に、外部空気をインジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えるので、開閉弁を開操作することにより圧縮空気源から開閉弁を介して圧縮空気の空気流が高速でインジェクターチューブ内に供給された際には、基端側領域を当該高速の空気流が通流することによるベンチュリー効果により当該空気流の周りに陰圧が生じて、この基端側領域に設けられた誘引部を介して外部空気がインジェクターチューブ内に強制的に誘引される。なお、上記高速の空気流の流速は、例えば、音速程度、すなわち、３００〜３５０ｍ／ｓｅｃ程度である。
つまり、インジェクターチューブ内の誘引部よりも先端側には、開閉弁を介して供給された圧縮空気のみならず、誘引部を介して強制的に誘引された外部空気も瞬時に供給されることとなり、当該インジェクターチューブ内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
また、開閉弁の構成を改変等することなく従来と同様の構成の開閉弁を用いた場合でも、上記のように誘引部から外部空気を強制的に誘引することにより、インジェクターチューブ内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
よって、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔からの圧縮空気のフィルタ部内への噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
【００１１】
本発明に係るパルス式集塵装置の更なる特徴構成は、前記インジェクターチューブが、前記基端側に設けられる基端側管部材と、前記先端側に設けられる先端側管部材とを備えて構成され、前記誘引部が、前記基端側管部材と前記先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で前記基端側管部材が前記先端側管部材に内挿されることにより構成されている点にある。
【００１２】
本特徴構成によれば、インジェクターチューブに設けられる誘引部が、基端側に設けられる基端側管部材と先端側に設けられる先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で基端側管部材が先端側管部材に内挿されているので、非常に単純な構成で、ベンチュリー効果を利用して外部空気を誘引する誘引部を形成することが可能となる。また、誘引される外部空気の通流方向が、圧縮空気Ｈの空気流の通流方向と略同一の先端側方向となるので、ベンチュリー効果による外部空気の誘引を良好に行うことができる。なお、両管部材間の径方向での隙間は、誘引部近傍を通流する圧縮空気の空気流の速度、空気量、誘引部の形状、管部材の径等にも影響されるが、当該空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により外部空気をインジェクターチューブ内に誘引可能な程度の比較的狭い間隔に形成されている。
【００１３】
本発明に係るパルス式集塵装置の更なる特徴構成は、前記先端側管部材の基端部が基端側ほど拡径する拡径部を有し、拡径された前記先端側管部材の基端部に前記基端側管部材が内挿されている点にある。
【００１４】
本特徴構成によれば、拡径部により拡径された先端側管部材の基端部に基端側管部材が内挿されているので、インジェクターチューブ内において先端側管部材の拡径部よりも先端側（拡径されていない部分）の断面積を基端側管部材の先端部の断面積と同等程度とすることができる。よって、圧縮空気の空気流が基端側管部材を通過した後、先端側管部材を通流する際において、先端側管部材の断面積の拡大に伴う空気流の速度の減速を抑制することができ、当該空気流によるインジェクターチューブ内の圧力上昇速度の低下を防止することができる。
【００１５】
本発明に係るパルス式集塵装置の更なる特徴構成は、前記基端側管部材の先端部には、前記基端側管部材の先端部の先端側ほど縮径する先細部が形成されている点にある。
【００１６】
本特徴構成によれば、基端側管部材の先端部には先端側ほど縮径する先細部が設けられており、この先細部がいわゆる絞りとして機能するので、基端側管部材内における圧縮空気の空気流の流速を、先細部にて加速して、基端側管部材から先端側管部材に通流させることができる。これにより、基端側管部材と先端側管部材との間に形成された誘引部近傍においてベンチュリー効果による陰圧の発生をより増大させて、当該誘引部からインジェクターチューブ内への外部空気の誘引力を増大させることができ、結果、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度をより一層上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】パルス式集塵装置の概略側断面視図
【図２】パルス式集塵装置の概略上面視図
【図３】誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【図４】通常運転時における動作を示すパルス式集塵装置の概略側断面視図
【図５】清掃運転時における動作を示すパルス式集塵装置の概略側断面視図
【図６】実施例に係るパルス式集塵装置の清掃運転時におけるインジェクターチューブ内の静圧分布を示すグラフ図
【図７】比較例に係るパルス式集塵装置の清掃運転時におけるインジェクターチューブ内の静圧分布を示すグラフ図
【図８】空気開閉弁の開操作からの経過時間と、ある噴出孔位置での圧力との関係を示すグラフ図
【図９】別実施形態に係る誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【図１０】別実施形態に係る誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【図１１】別実施形態に係る誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るパルス式集塵装置Ａにおいて、フィルタ部としてバグフィルタ５を用いた場合の実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、パルス式集塵装置Ａは、区画壁４により内部が含塵空気導入室２と浄化空気室３とに区画された筐体１と、区画壁４のうち含塵空気導入室２と浄化空気室３とを連通する複数の連通部６のそれぞれに設けられ、含塵空気導入室２側から浄化空気室３側に通流する含塵空気Ｇ中に含まれる塵埃Ｄを捕集する複数のバグフィルタ５（フィルタ部の一例）と、浄化空気室３側からバグフィルタ５を介して含塵空気導入室２側に圧縮空気Ｈを噴出させて、バグフィルタ５に付着した塵埃Ｄを清掃する圧縮空気噴出部７と、圧縮空気噴出部７の作動等のパルス式集塵装置Ａの運転を制御する制御部８等を備えて構成されている。また、パルス式集塵装置Ａは、バグフィルタ５の内側と外側との圧力差を検出する圧力差検出部９を備えて構成されている。
【００１９】
筐体１は、内部が上下方向で区画壁４により区画され、下部に含塵空気Ｇが通流する含塵空気導入室２、上部に区画壁４の連通部６に設けられたバグフィルタ５により浄化された浄化空気Ｃが通流する浄化空気室３が形成されている。筐体１は、含塵空気導入室２におけるバグフィルタ５が配置される箇所及び浄化空気室３が形成される箇所における外形が上面視概略矩形に形成され、含塵空気導入室２におけるバグフィルタ５が配置される箇所の下側の外形が漏斗形状に形成されている。
そして、筐体１の漏斗形状に形成された上端箇所には焼却炉等（図示せず）からの含塵空気Ｇを含塵空気導入室２内に導入する含塵空気導入路１０が形成されており、筐体１の矩形に形成された上部箇所には、バグフィルタ５により浄化された浄化空気Ｃを浄化空気室３から排出する浄化空気排出路１１が形成されている。この浄化空気排出路１１の下流側には吸引装置（図示せず）が設けられ、浄化空気室３内の浄化空気Ｃを外部空間に吸引することができるように構成されている。なお、筐体１の漏斗形状に形成された箇所の下端部には、ロータリーバルブが設けられた排出口１２が形成され、後述するバグフィルタ５の清掃等により生じた含塵空気導入室２内の塵埃Ｄ等を排出できるように構成されている。
したがって、焼却炉等（図示せず）で発生した含塵空気Ｇは、吸引装置（図示せず）の吸引力により含塵空気導入路１０を介して含塵空気導入室２内に導入され、バグフィルタ５により塵埃Ｄが捕集されて浄化空気Ｃとなって、浄化空気室３内から浄化空気排出路１１を介して、集塵装置Ａの下流側に接続された外部空間に排出される。
【００２０】
バグフィルタ５は、図１、図４、図５に示すように、有底のかご形状（例えば、複数の直線棒状体を、環状に形成された複数のリング状枠体に取り付けた有底筒状のかご形状）に形成された支持体５ａの外側に、含塵空気Ｇを通流可能に構成された袋状のバグ５ｂ（フィルタの一例）が被せられて構成されている。
バグ５ｂは、含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄを良好に捕集できる濾布により構成され、例えば、内側が布で当該布の外側に貼り付けた不織布により形成される基布、或いは不織布や織布等により構成される。また、濾布の素材は、合成繊維やガラス繊維等から成る。バグ５ｂの下部は袋状で、上部は開口を備えて構成され、当該開口に後述する圧縮空気噴出部７の案内管１３が取り付けられ、バグ５ｂの上端部が案内管１３と支持体５ａにより挟持されて区画壁４の連通部６に固定されている。
そして、バグフィルタ５は、区画壁４の連通部６に垂下状態で取り付けられる。なお、本実施形態では、縦に（図２の上下方向に）４個、横に（図２の左右方向に）５個をそれぞれ配列させた状態で２０個のバグフィルタ５を設けているが、その配列箇所、配列数、支持体５ａの形状、バグ５ｂの形状及び案内管１３の有無等については、塵埃Ｄの処理量等との関係で適宜変更することが可能である。
【００２１】
圧縮空気噴出部７は、各バグフィルタ５の内側に圧縮空気Ｈを断続的に（パルス状に）噴出することができるように構成されている。
圧縮空気噴出部７は、基端１５Ａがヘッダ部１４（圧縮空気源の一例）に接続されるとともに先端１５Ｂが閉塞されたインジェクターチューブ１５と、ヘッダ部１４から圧縮空気Ｈをインジェクターチューブ１５内へ断続的に供給可能な空気開閉弁１６（開閉弁の一例）と、インジェクターチューブ１５の長手方向に複数設けられ、インジェクターチューブ１５内に供給された圧縮空気Ｈを複数のバグフィルタ５の内側に各別に噴出させる複数の噴出孔１７とを備えている。
さらに、圧縮空気噴出部７は、コンプレッサ等からの圧縮空気Ｈを圧縮空気供給路１８に設けられた圧力調整弁１９を介して圧力を調整した上で、各ヘッダ部１４内（図２では、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの４つ）に貯留することができるように構成されている。そして、圧縮空気噴出部７は、各ヘッダ部１４内に貯留された圧縮空気Ｈを、各ヘッダ部１４内にそれぞれ設けられた空気開閉弁１６（図示しないが、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの４つ）を介して複数のインジェクターチューブ１５（図２では、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの４本）のそれぞれに分配し、分配された圧縮空気Ｈをインジェクターチューブ１５に設けられた複数の噴出孔１７から各案内管１３を介して各バグフィルタ５の内側に噴出可能に構成されている。なお、図１に示す例では、一つのインジェクターチューブ１５（例えば、１５ｄ）に対し、５つの噴出孔１７（例えば、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ）が設けられている。
【００２２】
各空気開閉弁１６の開閉は、各空気開閉弁１６にそれぞれ対応して設けられた作動部２０（図２では、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの４つ）により制御可能に構成されている。各噴出孔１７は、各バグフィルタ５に一対一で対応するように当該各バグフィルタ５の上部に配置されている。なお、第１空気開閉弁１６ａに対応する第１インジェクターチューブ１５ａには５つのバグフィルタ５が並列で配置され、同様に、第２空気開閉弁１６ｂに対応する第２インジェクターチューブ１５ｂ、第３空気開閉弁１６ｃに対応する第３インジェクターチューブ１５ｃ、及び第４空気開閉弁１６ｄに対応する第４インジェクターチューブ１５ｄには、それぞれ５つのバグフィルタ５が並列で配置されている。従って、ヘッダ部１４内に貯留された圧縮空気Ｈは、制御部８により各作動部２０が制御されて、当該各作動部２０に対応する各空気開閉弁１６の開閉が設定された開閉状態となるように制御されることにより、各噴出孔１７を介して各バグフィルタ５の内側に断続的に（パルス状に）噴出可能とされている。各ヘッダ部１４内に貯留される圧縮空気Ｈの圧力及び空気量は、噴出することが必要な圧縮空気Ｈの圧力や空気量に応じて適宜設定することができるが、例えば、圧力を２ＭＰａ、容量を４５０ｃｍ3程度に設定することができ、空気開閉弁１６を開操作した場合の圧縮空気Ｈの空気流は、例えば、音速程度、すなわち、３００〜３５０ｍ／ｓｅｃ程度である。
【００２３】
制御部８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、記憶部等（図示せず）からなり、当該ＣＰＵにより所定のプログラムを実行して情報を処理することができる公知の情報処理手段で構成され、パルス式集塵装置Ａの運転を制御することができるように構成されている。
【００２４】
圧力差検出部９は公知の圧力検出手段からなり、図１に示すように、含塵空気導入路１０に設けられ、バグフィルタ５の外側（含塵空気導入室２側）の圧力を検出する第１圧力検出部９ａと、浄化空気排出路１１に設けられ、バグフィルタ５の内側（浄化空気室３側）の圧力を検出する第２圧力検出部９ｂとを備え、これら第１圧力検出部９ａ及び第２圧力検出部９ｂからの検出圧力に基づいて、バグフィルタ５の内外差圧を検出することができるように構成されている。検出されたバグフィルタ５の内外差圧は、制御部８に出力するように構成されている。
また、圧力差検出部９は、バグフィルタ５の内側（バグフィルタ５のバグ５ｂの内部）の圧力を検出する第３圧力検出部９ｃを備え、第１圧力検出部９ａ及び第３圧力検出部９ｃからの検出圧力の差を、バグフィルタ５の内外圧力差として測定することができる。また、バグフィルタ５の外側に塵埃Ｄが付着して効率よく塵埃Ｄを捕集できない状態となったと判断する基準となる所定の圧力差が、予め設定されている。すなわち、このバグフィルタ５の内外圧力差は、当該バグフィルタ５の外側から内側へ通流する含塵空気Ｇの圧力損失であり、それに対し、上記所定の圧力差はバグフィルタ５の清掃が必要な状態となった場合における圧力損失の値として設定される。なお、所定の圧力差は、制御部８に出力し、予め当該制御部８の記憶部に記憶可能に構成されている。
なお、浄化空気排出路１１には、浄化空気室３から外部空間に排出される浄化空気Ｃの流量を検出する公知の流量検出部２１が設けられ、検出された流量は、制御部８に出力するように構成されている。
【００２５】
次に、本願の特徴構成である圧縮空気噴出部７の更なる構成について説明する。
本実施形態における圧縮空気噴出部７は、図１〜図５に示すように、基端１５Ａがヘッダ部１４（圧縮空気源の一例）に接続されるとともに先端１５Ｂが閉塞されたインジェクターチューブ１５を備える。
このインジェクターチューブ１５は、基端１５Ａ側に設けられる円筒状の基端側管部材３１と、先端１５Ｂ側に設けられる円筒状の先端側管部材３２とを備えて構成されている。
そして、インジェクターチューブ１５には、図３に示すように、これら基端側管部材３１と先端側管部材３２との間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で基端側管部材３１が先端側管部材３２に所定部位まで内挿されることにより、誘引部３０が構成されている。なお、図３では、基端側管部材３１と先端側管部材３２とはそれぞれの軸芯を共通にする同芯状態で内挿されている。
すなわち、このインジェクターチューブ１５において、空気開閉弁１６が設けられる基端１５Ａと複数の噴出孔１７のうち基端１５Ａに最も近接する噴出孔１７ａが設けられる箇所との間である基端側領域Ｐに、空気開閉弁１６を介してインジェクターチューブ１５内に基端１５Ａ側から先端１５Ｂ側に向けて供給された圧縮空気Ｈの空気流により、外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能な誘引部３０が形成されている。
【００２６】
基端側管部材３１は、図３に示すように、基端側管部材３１の先端部３１ａに、基端側管部材３１の基端筒部３１ｄの内径Ｘ（先端部３１ａの最大内径でもある）よりも先端１５Ｂ側ほど縮径する先細部３１ｂが形成され、この先細部３１ｂは基端側管部材３１内を基端側から先端側に通流する圧縮空気Ｈの空気流に対して、いわゆる絞りとして機能する。また、先端部３１ａにおける先細部３１ｂのさらに先端１５Ｂ側には、先細部３１ｂの最小内径（図示せず）と略同じ内径の先端筒部３１ｃが形成されている。
【００２７】
先端側管部材３２は、図３に示すように、先端側管部材３２の基端部３２ａに基端１５Ａ側ほど拡径する拡径部３２ｂが形成されている。また、基端部３２ａにおける拡径部３２ｂのさらに基端１５Ａ側には、拡径部３２ｂの最大内径Ｚと略同じ内径Ｚの基端筒部３２ｄを備えている。さらに、先端側管部材３２は、拡径部３２ｂの先端１５Ｂ側に、拡径部３２ｂの最小内径Ｙと略同じ内径Ｙの先端筒部３２ｃを備えている。
すなわち、先端側管部材３２の基端部３２ａに基端側管部材３１が内挿された状態で、先端側管部材３２における内径が、基端１５Ａ側ほど拡径する形態で、基端側管部材３１の先端部３１ａの内径以上、かつ、先端側管部材３２の基端筒部３２ｄの内径Ｚ未満に設定された拡径部３２ｂを有する。なお、図３では、先端側管部材３２の拡径部３２ｂの最小内径Ｙが、基端側管部材３１の先端部３１ａの最大内径Ｘと略同一である場合の例を示している。
【００２８】
従って、インジェクターチューブ１５の誘引部３０は、先端側管部材３２の基端部３２ａに基端側管部材３１を内挿することにより、これら両管部材３１，３２との間に径方向における所定間隔の隙間Ｓを形成して構成されている。これにより、誘引部３０は、隙間Ｓを介してインジェクターチューブ１５の外部とインジェクターチューブ１５の内部とを連通しており、基端側管部材３１と先端側管部材３２とを通流する圧縮空気Ｈの空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により、外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能である。
なお、これら両管部材３１，３２間の径方向での所定間隔の隙間Ｓは、誘引部３０近傍を通流する圧縮空気Ｈの空気流の速度、空気量、誘引部３０の形状、管部材３１，３２の径等にも影響されるが、当該空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能な程度の比較的狭い間隔に形成されている。また、図３では、両管部材３１，３２間の径方向での所定間隔の隙間Ｓは、基端側管部材３１が内挿されている部位において、略同一間隔となるように形成されている。
【００２９】
基端側管部材３１の先細部３１ｂの先端側の先端筒部３１ｃには、この先端筒部３１ｃと先端側管部材３２の先端筒部３２ｃとに亘って隙間Ｓを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材３３が設けられている。この規制部材３３は、圧縮空気Ｈの空気流のベンチュリー効果による陰圧により誘引部３０の隙間Ｓを介して外部空間から外部空気ＯＡがインジェクターチューブ１５内に誘引されるのを許容するが、隙間Ｓを介してインジェクターチューブ１５内から圧縮空気Ｈが外部空間に通流するのを規制可能に構成されている。また、この規制部材３３は、例えば、断面視で舌形状の部材であり、圧縮空気Ｈの空気流による陰圧が発生すると開状態となり、陰圧が発生しなくなると閉状態となる逆止弁としての機能を発揮可能な可撓性の部材により構成することができる。
【００３０】
次に、制御部８の制御により制御されるパルス式集塵装置Ａの運転状態について、通常運転と清掃運転について説明する。
パルス式集塵装置Ａの通常運転において、制御部８は、図４に示すように、浄化空気排出路１１の下流側に接続された吸引装置（図示せず）による吸引を開始させ、含塵空気導入路１０の上流側に接続された焼却炉等（図示せず）から含塵空気Ｇを筐体１内の含塵空気導入室２に導入する。これにより、含塵空気Ｇを含塵空気導入室２側からバグフィルタ５を介して浄化空気室３側に（バグフィルタ５の外側から内側に）通流させ、当該含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄをバグフィルタ５のバグ５ｂにより捕集して、含塵空気Ｇを浄化して浄化空気Ｃとして処理する。ここで、通常運転の開始前におけるバグフィルタ５は、バグ５ｂが支持体５ａの外側に単に被さった状態となっているが、通常運転が開始されると、図４に示すように、バグ５ｂが支持体５ａの内側に吸い寄せられて当該バグ５ｂが支持体５ａの外側に密着した状態となる。この通常運転では、捕集された塵埃Ｄは、バグフィルタ５のバグ５ｂの外表面に付着することとなる。なお、制御部８は、通常運転において、圧力差検出部９（第１圧力検出部９ａ及び第２圧力検出部９ｂ）からバグフィルタ５の内側と外側の内外差圧の情報をモニターしている。また、制御部８は、通常運転において、浄化空気排出路１１から排出される浄化空気Ｃの流量を流量検出部２１で検出し、当該検出された流量が所定の流量となるように、吸引装置等（図示せず）を制御する。
これにより、含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄをバグフィルタ５により捕集して含塵空気Ｇを良好に浄化して浄化空気Ｃとすることができる。
【００３１】
一方で、この通常運転が継続されると、バグフィルタ５の外表面に付着する塵埃Ｄが増加し、塵埃Ｄがバグ５ｂの外側に層状に付着するとともに、さらに、塵埃Ｄはバグ５ｂの外側表面のみではなく、バグ５ｂを形成する濾布の繊維状部分の内部にまで入り込む状態で付着する。このような状態ではバグフィルタ５において圧力損失が生じるとともに、効率よく塵埃Ｄを捕集することが困難となる。そこで、制御部８は、このような塵埃Ｄの層が形成されたことを、圧力差検出部９（第１圧力検出部９ａ及び第２圧力検出部９ｂ）により検出されたバグフィルタ５の内外差圧が、上記所定の圧力差（予め設定された内外差圧）になったことにより認識し、バグフィルタ５の清掃が必要であると判定する。なお、所定の圧力差は、例えば、バグフィルタ５に塵埃Ｄの層が形成された状態となり、効率よく塵埃Ｄを捕集できない状態となったときの圧力差を予め設定しておき、制御部８の記憶部に記憶しておいたものを用いることができる。
このような状態において、本願では、通常運転を行ったままの状態（塵埃Ｄを捕集している状態）で、バグフィルタ５の清掃運転を行う。
【００３２】
上述のとおり、制御部８は、図５に示すように、吸引装置（図示せず）の吸引を継続し通常運転を行った状態のまま、バグフィルタ５の内外差圧が所定の圧力差になった場合に、圧縮空気噴出部７を作動させてバグフィルタ５の清掃運転を行う。清掃運転として、まず、制御部８は、圧力調整弁１９の開度を調節して、コンプレッサ（図示せず）からヘッダ部１４内に圧縮空気Ｈを貯留し、ヘッダ部１４内での圧縮空気Ｈの圧力が２ＭＰａ程度となるように制御する。
【００３３】
そして、制御部８は、特定の空気開閉弁１６（例えば、ヘッダ部１４ｄに対応する空気開閉弁）の開閉を制御して、各バグフィルタ５の内側からバグ５ｂを介して外側に通流するように、圧縮空気Ｈを断続的に（パルス状に）噴出させる。なお、圧縮空気Ｈの噴出が継続する時間は、例えば、０．１〜０．５秒程度である。
具体的には、制御部８は、図５に示すように、特定の空気開閉弁１６を開操作して、圧縮空気Ｈの空気流を、インジェクターチューブ１５内に基端１５Ａ側から先端１５Ｂ側に向けて一気に高速で噴出させる。
この圧縮空気Ｈの空気流は、基端側管部材３１内を通流し、さらに、先端側管部材３２内を通流して、インジェクターチューブ１５内の圧力が充分に上昇することで、先端側管部材３２に設けられた複数の噴出孔１７から噴出され、バグフィルタ５の内側からバグ５ｂを介して外側に向けて通流することとなる。
【００３４】
ここで、この圧縮空気Ｈの空気流の流れについて説明すると、ヘッダ部１４から空気開閉弁１６を介してインジェクターチューブ１５内に一気に噴出された圧縮空気Ｈは、基端側管部材３１内を通流し、基端筒部３１ｄの内径Ｘよりも縮径した内径を有する先端部３１ａの先細部３１ｂを通流するので、この先細部３１ｂにより流速が加速されることとなる。この加速された空気流は、先細部３１ｂの先端部の内径（図示せず）と略同じ内径の先端筒部３１ｃを通流し、速度を維持したまま先端側管部材３２内に流入する。
この際、先端側管部材３２内に流入した圧縮空気Ｈの空気流は、非常に高速であるので、当該空気流の周りにはベンチュリー効果により陰圧が生じており、誘引部３０近傍は大気圧よりも低い圧力となる。これにより、基端側管部材３１と先端側管部材３２との間に形成された隙間Ｓを介して外部空気ＯＡ（例えば、大気圧程度）がインジェクターチューブ１５内の誘引部３０に強制的に誘引されることとなる。この外部空気ＯＡが誘引される際には、当該陰圧により規制部材３３が開状態となっており、また、隙間Ｓは、比較的狭い所定の間隔であるとともに径方向で同一の間隔で形成されているので、圧縮空気Ｈの空気流と略同一方向に通流する外部空気ＯＡの誘引は、より良好に行われる。
したがって、インジェクターチューブ１５の誘引部３０よりも先端１５Ｂ側には、空気開閉弁１６を介して供給された圧縮空気Ｈのみならず、誘引部３０を介して強制的に誘引された外部空気ＯＡも瞬時に供給されることとなり、当該インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
【００３５】
このようにインジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となったことを、図６〜図８を用いて説明する。図６は、本実施形態の実施例に係るパルス式集塵装置Ａの清掃運転時におけるインジェクターチューブ１５内の静圧分布を示すグラフ図、図７は、比較例に係るパルス式集塵装置の清掃運転時におけるインジェクターチューブ内の静圧分布を示すグラフ図、図８は、空気開閉弁の開操作からの経過時間と、ある噴出孔位置での圧力（静圧）との関係を示すグラフ図である。なお、静圧は、インジェクターチューブ１５内を通流する圧縮空気Ｈの空気流の速度と平行な面の圧力である。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態の実施例では、空気開閉弁１６の開操作を行った直後のインジェクターチューブ１５内の壁面付近での静圧分布は、負圧（陰圧）状態の基端１５Ａ側から先端１５Ｂ側に向かうにつれて静圧が上昇するが、誘引部３０近傍で一気に上昇して、０（大気圧）付近にまで押し上げられている。これは、基端側管部材３１内において高速の圧縮空気Ｈの空気流により負圧となっていたものが、大気開放された隙間Ｓを介して誘引部３０に誘引された外部空気ＯＡにより、誘引部３０近傍が瞬時に０（大気圧）付近にまで昇圧されたことによるものである。また、圧縮空気Ｈに加えて、外部空気ＯＡが誘引されたことにより、インジェクターチューブ１５内の静圧を全体（特に、先端側管部材３２内）にわたり上昇させるために必要な空気量が供給されているので、複数の噴出孔１７が配置された領域及び先端部１５Ｂ付近でも既に静圧が比較的高い状態となっている。
【００３７】
一方、図７に示すように、誘引部３０を備えない比較例のパルス式集塵装置において、実施例と同様に清掃運転を行った場合には、空気開閉弁の開操作を行った直後のインジェクターチューブ内の壁面付近での静圧分布は、負圧（陰圧）状態の基端側から先端に向かうにつれて静圧が上昇するが、上記のように誘引部３０での急激な静圧の上昇が無く、静圧が０（大気圧）付近となる箇所が先端側にずれている。すなわち、実施例では誘引部３０近傍で０付近となっているのに対し、比較例では誘引部３０に対応する箇所よりも先端側で静圧が０付近となっている。また、インジェクターチューブ内には、圧縮空気Ｈが供給されているのみであるので、インジェクターチューブ内の静圧を全体にわたり上昇させるために必要な空気量が十分に供給されていないので、複数の噴出孔が配置された領域及び先端部１５Ｂ付近では静圧が比較的低い状態となっている。
【００３８】
さらに、図８に示すように、ある噴出孔１７が設けられた位置における静圧は、空気開閉弁１６の開操作から時間が経過するにつれて、実施例では、グラフの傾きが急で非常に短時間で一気に圧力が上昇しており（図８の１点鎖線参照）、比較例では、グラフの傾きが比較的緩やかで圧力が上昇するまでに比較的長い時間が必要であることが判明した。
【００３９】
したがって、本実施形態に係るパルス式集塵装置Ａのように上記特徴構成を備えたインジェクターチューブ１５を採用することにより、当該インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。また、空気開閉弁１６の構成を改変等することなく従来と同様の構成の空気開閉弁１６を用いた場合でも、インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
【００４０】
そして、空気開閉弁１６の開操作に伴って供給された圧縮空気Ｈ及び誘引部３０により誘引された外部空気ＯＡは、インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させながら、インジェクターチューブ１５の先端１５Ｂ側に到達し、再度、基端側１５Ａに通流を始めることとなる。この段階では、インジェクターチューブ１５内の圧力が十分に上昇しているため、この基端１５Ａ側に向かう圧縮空気Ｈの空気流により、先端側管部材３２に設けられた複数の噴出孔１７から順次各バグフィルタ５の内部に噴出されることとなる。具体的には、この圧縮空気Ｈは主として、図５に示す、噴出孔１７ｅ、１７ｄ、１７ｃ、１７ｂ、１７ａの順に噴出されることとなる。
このように極めて迅速に圧力を上昇させた状態で、噴出孔１７から圧縮空気Ｈをバグフィルタ５内へ噴出することにより、極めて高エネルギ状態の圧力波をバグフィルタ５内へ伝播させることができる。これにより、バグ５ｂは内側に収縮した状態（図４に示す状態）から反転して、バグ５ｂが外側に向けて確実に膨張し緊張状態となり（図５参照）、バグ５ｂを構成する繊維状部分の目開きが大きくなって、当該バグ５ｂの外側表面に層状に付着した塵埃Ｄを払い落として良好に清掃できる。
【００４１】
よって、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔１７からの圧縮空気Ｈのフィルタ部内への噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
【００４２】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、インジェクターチューブ１５の誘引部３０を、基端側管部材３１と先端側管部材３２との間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で基端側管部材３１を先端側管部材３２の基端部３２ａに所定部位まで内挿することにより構成し、基端側管部材３１はその先端部３１ａに先細部３１ｂ及び先端筒部３１ｃを、その基端部（図示せず）に基端筒部３１ｄを備え、先端側管部材３２はその先端部（図示せず）に先端筒部３２ｃを、その基端部３２ａに縮径部３２ｂ及び基端筒部３２ｄを備えるように構成したが、誘引部３０に外部空気ＯＡを良好に誘引することができる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、以下の（１−Ａ）から（１−Ｃ）の構成を例示することができる。
【００４３】
（１−Ａ）例えば、図９に示すように、内径の変化する箇所がない円筒状の先端側管部材４２に、内径の変化する箇所がない円筒状の基端側管部材４１を、両管部材４１、４２の間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で所定部位まで内挿することにより、誘引部４０を構成することも可能である。これにより、非常に単純な構成で、ベンチュリー効果を利用して外部空気ＯＡを誘引する誘引部４０を形成することが可能となる。
この場合には、基端側管部材４１の先端部（先端側開口部、図示せず）の内周面と先端側管部材４２の内周面とに亘って隙間Ｓを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材４３を設けることができる。
【００４４】
（１−Ｂ）また、例えば、図１０に示すように、上記実施形態の先端側管部材３２と同様の構成の先端側管部材５２における基端部５２ａに、内径の変化する箇所がない円筒状の基端側管部材５１を、両管部材５１、５２の間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で所定部位まで内挿することにより、誘引部５０を構成することも可能である。この場合、図１０の先端側管部材５２において、基端部５２ａが先端側管部材３２における基端部３２ａに、拡径部５２ｂが拡径部３２ｂに、先端筒部５２ｃが先端筒部３２ｃに、基端筒部５２ｄが基端筒部３２ｄにそれぞれ相当することとなる。
これにより、先端側管部材５２の拡径部５２ｂの最小内径及び先端筒部５２ｃの内径が基端側管部材５１の先端部（先端側開口部、図示せず）の内径以上、かつ、先端側管部材５２の基端筒部５２ｄの内径未満となっているので、圧縮空気Ｈの空気流が基端側管部材５１を通過した後、先端側管部材５２を通流する際において、先端側管部材５２の断面積の拡大に伴う空気流の速度の減速を抑制することができ、当該空気流によるインジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度の低下を防止することができる。
この場合、基端側管部材５１の先端部（先端側開口部、図示せず）の内周面には、当該内周面と先端側管部材５２の先端筒部５２ｃの内周面とに亘って隙間Ｓを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材５３を設けることができる。
【００４５】
（１−Ｃ）さらに、例えば、図１１に示すように、内径の変化する箇所がない円筒状の先端側管部材６２に、上記実施形態の基端側管部材３１の先細部３１ｂと同様の構成を備えた基端側管部材６１を、両管部材６１、６２の間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で所定部位まで内挿することにより、誘引部６０を構成することも可能である。この場合、基端側管部材６１における先端部６１ａが上記実施形態における先端部３１ａに、先細部６１ｂが先細部３１ｂに相当し、上記実施形態における先端筒部３１ｃに相当する構成は存在しないこととなる。これにより、基端側管部材６１の先細部６１ｂの先端側から先端側管部材６２内に連通した箇所に形成された誘引部６０近傍においてベンチュリー効果による陰圧の発生をより増大させて、当該誘引部６０からインジェクターチューブ１５内への外部空気の誘引力を増大させることができ、結果、インジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度をより一層上昇させることができる。
【００４６】
（２）上記実施形態では、インジェクターチューブ１５の断面が円筒状である構成について説明したが、圧縮空気Ｈが良好に通流することができる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、三角、矩形、多角形状等種々の形状を採用することができる。
【００４７】
（３）上記実施形態では、フィルタ部としてバグフィルタ５を用いて構成したが、含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄを良好に捕集することができるフィルタであれば、特に制限なく用いることができる。例えば、フィルタ部としてセラミックフィルタを採用することも可能である。この場合、セラミックフィルタは比較的硬く、圧縮空気Ｈが内側に噴出された場合であってもバグフィルタ５のように外側に膨張して緊張状態となることは殆どないが、圧縮空気Ｈによりインジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとすることにより、噴出孔１７の圧縮空気Ｈのセラミックフィルタへの噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のセラミックフィルタ内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔の圧縮空気の噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能なパルス式集塵機を提供できた。
【符号の説明】
【００４９】
１ 筐体
２ 含塵空気導入室
３ 浄化空気室
４ 区画壁
５ バグフィルタ（フィルタ部）
６ 連通部
７ 圧縮空気噴出部
１４ ヘッダ部（圧縮空気源）
１５ インジェクターチューブ
１５Ａ 基端
１５Ｂ 先端
１６ 空気開閉弁（開閉弁）
１７ 噴出孔
３０ 誘引部
３１ 基端側管部材
３１ａ 基端側管部材の先端部
３１ｂ 先細部（基端側管部材の先端部）
３２ 先端側管部材
３２ａ 先端側管部材の基端部
３２ｂ 拡径部（先端側管部材の基端部）
Ａ パルス式集塵装置
Ｄ 塵埃
Ｇ 含塵空気
Ｃ 浄化空気
Ｈ 圧縮空気
ＯＡ 外部空気
Ｐ 基端側領域
Ｓ 隙間
Ｘ 基端側管部材の先端部の最大内径（基端側管部材の基端筒部の内径）
Ｙ 先端側管部材の基端部の最小内径（先端側管部材の先端筒部の内径）
Ｚ 先端側管部材の基端部の最大内径（先端側管部材の基端筒部の内径）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、区画壁のうち含塵空気導入室と浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、含塵空気導入室側から浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、浄化空気室側からフィルタ部を介して含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備えたパルス式集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記パルス式集塵装置は、筐体内において含塵空気導入室側から浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃をフィルタ部にて捕集して、焼却炉や破砕設備等から供給される含塵空気を浄化する装置であり、さらに、フィルタ部に捕集され付着した塵埃を、圧縮空気噴出部により浄化空気室側からフィルタ部を介して含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて払い落とし、清掃することができるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のパルス式集塵装置では、圧縮空気噴出部は、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブ（管部材）と、圧縮空気源から圧縮空気をインジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、インジェクターチューブ内に供給された圧縮空気を複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えている。
これにより、フィルタ部に塵埃が捕集され付着して当該フィルタ部における圧力損失が大きくなった場合であっても、フィルタ部への塵埃の捕集を継続したままの状態で開閉弁を開操作し、インジェクターチューブを介して複数の噴出孔から圧縮空気を複数のフィルタの内部に噴出させることで、浄化空気室側からフィルタを介して含塵空気導入室側に圧力波（パルス波）を伝播させることができ、フィルタの外表面（含塵空気導入室側）に付着した塵埃を払い落とすことができる。
【０００４】
ここで、例えば、特許文献１に記載のパルス式集塵装置においては、フィルタ部が区画壁の連通部に垂下された複数のバグフィルタ、すなわち、かご型形状の支持体に被せられた袋状のフィルタ（濾布）で構成されている。このバグフィルタの清掃時には、噴出孔から圧縮空気を噴出させることで、その噴出方向に伝播する圧力波がバグフィルタ内において開口端部側から先端部側に向けて伝播し、濾布自身が瞬間的に外径方向に膨張させられて、当該濾布の外表面に付着していた塵埃が外径方向に向けて払い落とされて清掃され、目詰まりを解消することができる。なお、取り除かれた塵埃は、筐体の下部に落下し回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−１５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記パルス式集塵装置においては、インジェクターチューブは、基端が開閉弁を介して圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されて構成されているため、このインジェクターチューブ内は、圧縮空気源から開閉弁を介した圧縮空気の供給のみにより昇圧され、その昇圧により噴出孔から圧縮空気が噴出されることとなる。そのため、フィルタ部に付着した塵埃の払い落とし効果の向上を図るためには、インジェクターチューブ内の圧力（静圧）をできるだけ短時間で上昇させ、噴出孔から一気に圧縮空気をフィルタ部内に噴出させることで、高エネルギ状態の圧力波を形成することが重要である。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のパルス式集塵装置では、インジェクターチューブ内の昇圧が開閉弁を介した圧縮空気の供給のみによるものであるから、開閉弁における圧力損失等の制限により、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度を向上させるには限度がある。
また、インジェクターチューブの長手方向に複数の噴出孔が設けられているので、必然的にインジェクターチューブの長さが長くなり、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度が低下する傾向にある。
さらに、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度を向上させるために、開閉弁等を大型化することが考えられるが、装置の大型化、消費空気量の上昇やコストの増大等の問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔からの圧縮空気の噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能なパルス式集塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るパルス式集塵装置は、区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、前記区画壁のうち前記含塵空気導入室と前記浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、前記含塵空気導入室側から前記浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、前記浄化空気室側から前記フィルタ部を介して前記含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、前記フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備え、
前記圧縮空気噴出部が、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブと、前記圧縮空気源から前記圧縮空気を前記インジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、前記インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、前記インジェクターチューブ内に供給された前記圧縮空気を前記複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えたパルス式集塵装置であって、その特徴構成は、
前記圧縮空気噴出部の前記インジェクターチューブにおいて、前記開閉弁が設けられる基端と前記複数の噴出孔のうち前記基端に最も近接する噴出孔が設けられる箇所との間である基端側領域に、前記開閉弁を介して前記インジェクターチューブ内に前記基端側から前記先端側に向けて供給された前記圧縮空気の空気流により、外部空気を前記インジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えた点にある。
【００１０】
本特徴構成によれば、インジェクターチューブにおける基端側領域に、外部空気をインジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えるので、開閉弁を開操作することにより圧縮空気源から開閉弁を介して圧縮空気の空気流が高速でインジェクターチューブ内に供給された際には、基端側領域を当該高速の空気流が通流することによるベンチュリー効果により当該空気流の周りに陰圧が生じて、この基端側領域に設けられた誘引部を介して外部空気がインジェクターチューブ内に強制的に誘引される。なお、上記高速の空気流の流速は、例えば、音速程度、すなわち、３００〜３５０ｍ／ｓｅｃ程度である。
つまり、インジェクターチューブ内の誘引部よりも先端側には、開閉弁を介して供給された圧縮空気のみならず、誘引部を介して強制的に誘引された外部空気も瞬時に供給されることとなり、当該インジェクターチューブ内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
また、開閉弁の構成を改変等することなく従来と同様の構成の開閉弁を用いた場合でも、上記のように誘引部から外部空気を強制的に誘引することにより、インジェクターチューブ内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
よって、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔からの圧縮空気のフィルタ部内への噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
【００１１】
本発明に係るパルス式集塵装置の更なる特徴構成は、前記インジェクターチューブが、前記基端側に設けられる基端側管部材と、前記先端側に設けられる先端側管部材とを備えて構成され、前記誘引部が、前記基端側管部材と前記先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で前記基端側管部材が前記先端側管部材に内挿されることにより構成されている点にある。
【００１２】
本特徴構成によれば、インジェクターチューブに設けられる誘引部が、基端側に設けられる基端側管部材と先端側に設けられる先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で基端側管部材が先端側管部材に内挿されているので、非常に単純な構成で、ベンチュリー効果を利用して外部空気を誘引する誘引部を形成することが可能となる。また、誘引される外部空気の通流方向が、圧縮空気Ｈの空気流の通流方向と略同一の先端側方向となるので、ベンチュリー効果による外部空気の誘引を良好に行うことができる。なお、両管部材間の径方向での隙間は、誘引部近傍を通流する圧縮空気の空気流の速度、空気量、誘引部の形状、管部材の径等にも影響されるが、当該空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により外部空気をインジェクターチューブ内に誘引可能な程度の比較的狭い間隔に形成されている。
【００１３】
本発明に係るパルス式集塵装置の更なる特徴構成は、前記先端側管部材の基端部が基端側ほど拡径する拡径部を有し、拡径された前記先端側管部材の基端部に前記基端側管部材が内挿されている点にある。
【００１４】
本特徴構成によれば、拡径部により拡径された先端側管部材の基端部に基端側管部材が内挿されているので、インジェクターチューブ内において先端側管部材の拡径部よりも先端側（拡径されていない部分）の断面積を基端側管部材の先端部の断面積と同等程度とすることができる。よって、圧縮空気の空気流が基端側管部材を通過した後、先端側管部材を通流する際において、先端側管部材の断面積の拡大に伴う空気流の速度の減速を抑制することができ、当該空気流によるインジェクターチューブ内の圧力上昇速度の低下を防止することができる。
【００１５】
本発明に係るパルス式集塵装置の更なる特徴構成は、前記基端側管部材の先端部には、前記基端側管部材の先端部の先端側ほど縮径する先細部が形成されている点にある。
【００１６】
本特徴構成によれば、基端側管部材の先端部には先端側ほど縮径する先細部が設けられており、この先細部がいわゆる絞りとして機能するので、基端側管部材内における圧縮空気の空気流の流速を、先細部にて加速して、基端側管部材から先端側管部材に通流させることができる。これにより、基端側管部材と先端側管部材との間に形成された誘引部近傍においてベンチュリー効果による陰圧の発生をより増大させて、当該誘引部からインジェクターチューブ内への外部空気の誘引力を増大させることができ、結果、インジェクターチューブ内の圧力上昇速度をより一層上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】パルス式集塵装置の概略側断面視図
【図２】パルス式集塵装置の概略上面視図
【図３】誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【図４】通常運転時における動作を示すパルス式集塵装置の概略側断面視図
【図５】清掃運転時における動作を示すパルス式集塵装置の概略側断面視図
【図６】実施例に係るパルス式集塵装置の清掃運転時におけるインジェクターチューブ内の静圧分布を示すグラフ図
【図７】比較例に係るパルス式集塵装置の清掃運転時におけるインジェクターチューブ内の静圧分布を示すグラフ図
【図８】空気開閉弁の開操作からの経過時間と、ある噴出孔位置での圧力との関係を示すグラフ図
【図９】別実施形態に係る誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【図１０】別実施形態に係る誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【図１１】別実施形態に係る誘引部近傍の構成を示す拡大断面視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るパルス式集塵装置Ａにおいて、フィルタ部としてバグフィルタ５を用いた場合の実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、パルス式集塵装置Ａは、区画壁４により内部が含塵空気導入室２と浄化空気室３とに区画された筐体１と、区画壁４のうち含塵空気導入室２と浄化空気室３とを連通する複数の連通部６のそれぞれに設けられ、含塵空気導入室２側から浄化空気室３側に通流する含塵空気Ｇ中に含まれる塵埃Ｄを捕集する複数のバグフィルタ５（フィルタ部の一例）と、浄化空気室３側からバグフィルタ５を介して含塵空気導入室２側に圧縮空気Ｈを噴出させて、バグフィルタ５に付着した塵埃Ｄを清掃する圧縮空気噴出部７と、圧縮空気噴出部７の作動等のパルス式集塵装置Ａの運転を制御する制御部８等を備えて構成されている。また、パルス式集塵装置Ａは、バグフィルタ５の内側と外側との圧力差を検出する圧力差検出部９を備えて構成されている。
【００１９】
筐体１は、内部が上下方向で区画壁４により区画され、下部に含塵空気Ｇが通流する含塵空気導入室２、上部に区画壁４の連通部６に設けられたバグフィルタ５により浄化された浄化空気Ｃが通流する浄化空気室３が形成されている。筐体１は、含塵空気導入室２におけるバグフィルタ５が配置される箇所及び浄化空気室３が形成される箇所における外形が上面視概略矩形に形成され、含塵空気導入室２におけるバグフィルタ５が配置される箇所の下側の外形が漏斗形状に形成されている。
そして、筐体１の漏斗形状に形成された上端箇所には焼却炉等（図示せず）からの含塵空気Ｇを含塵空気導入室２内に導入する含塵空気導入路１０が形成されており、筐体１の矩形に形成された上部箇所には、バグフィルタ５により浄化された浄化空気Ｃを浄化空気室３から排出する浄化空気排出路１１が形成されている。この浄化空気排出路１１の下流側には吸引装置（図示せず）が設けられ、浄化空気室３内の浄化空気Ｃを外部空間に吸引することができるように構成されている。なお、筐体１の漏斗形状に形成された箇所の下端部には、ロータリーバルブが設けられた排出口１２が形成され、後述するバグフィルタ５の清掃等により生じた含塵空気導入室２内の塵埃Ｄ等を排出できるように構成されている。
したがって、焼却炉等（図示せず）で発生した含塵空気Ｇは、吸引装置（図示せず）の吸引力により含塵空気導入路１０を介して含塵空気導入室２内に導入され、バグフィルタ５により塵埃Ｄが捕集されて浄化空気Ｃとなって、浄化空気室３内から浄化空気排出路１１を介して、集塵装置Ａの下流側に接続された外部空間に排出される。
【００２０】
バグフィルタ５は、図１、図４、図５に示すように、有底のかご形状（例えば、複数の直線棒状体を、環状に形成された複数のリング状枠体に取り付けた有底筒状のかご形状）に形成された支持体５ａの外側に、含塵空気Ｇを通流可能に構成された袋状のバグ５ｂ（フィルタの一例）が被せられて構成されている。
バグ５ｂは、含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄを良好に捕集できる濾布により構成され、例えば、内側が布で当該布の外側に貼り付けた不織布により形成される基布、或いは不織布や織布等により構成される。また、濾布の素材は、合成繊維やガラス繊維等から成る。バグ５ｂの下部は袋状で、上部は開口を備えて構成され、当該開口に後述する圧縮空気噴出部７の案内管１３が取り付けられ、バグ５ｂの上端部が案内管１３と支持体５ａにより挟持されて区画壁４の連通部６に固定されている。
そして、バグフィルタ５は、区画壁４の連通部６に垂下状態で取り付けられる。なお、本実施形態では、縦に（図２の上下方向に）４個、横に（図２の左右方向に）５個をそれぞれ配列させた状態で２０個のバグフィルタ５を設けているが、その配列箇所、配列数、支持体５ａの形状、バグ５ｂの形状及び案内管１３の有無等については、塵埃Ｄの処理量等との関係で適宜変更することが可能である。
【００２１】
圧縮空気噴出部７は、各バグフィルタ５の内側に圧縮空気Ｈを断続的に（パルス状に）噴出することができるように構成されている。
圧縮空気噴出部７は、基端１５Ａがヘッダ部１４（圧縮空気源の一例）に接続されるとともに先端１５Ｂが閉塞されたインジェクターチューブ１５と、ヘッダ部１４から圧縮空気Ｈをインジェクターチューブ１５内へ断続的に供給可能な空気開閉弁１６（開閉弁の一例）と、インジェクターチューブ１５の長手方向に複数設けられ、インジェクターチューブ１５内に供給された圧縮空気Ｈを複数のバグフィルタ５の内側に各別に噴出させる複数の噴出孔１７とを備えている。
さらに、圧縮空気噴出部７は、コンプレッサ等からの圧縮空気Ｈを圧縮空気供給路１８に設けられた圧力調整弁１９を介して圧力を調整した上で、各ヘッダ部１４内（図２では、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの４つ）に貯留することができるように構成されている。そして、圧縮空気噴出部７は、各ヘッダ部１４内に貯留された圧縮空気Ｈを、各ヘッダ部１４内にそれぞれ設けられた空気開閉弁１６（図示しないが、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの４つ）を介して複数のインジェクターチューブ１５（図２では、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの４本）のそれぞれに分配し、分配された圧縮空気Ｈをインジェクターチューブ１５に設けられた複数の噴出孔１７から各案内管１３を介して各バグフィルタ５の内側に噴出可能に構成されている。なお、図１に示す例では、一つのインジェクターチューブ１５（例えば、１５ｄ）に対し、５つの噴出孔１７（例えば、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ）が設けられている。
【００２２】
各空気開閉弁１６の開閉は、各空気開閉弁１６にそれぞれ対応して設けられた作動部２０（図２では、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの４つ）により制御可能に構成されている。各噴出孔１７は、各バグフィルタ５に一対一で対応するように当該各バグフィルタ５の上部に配置されている。なお、第１空気開閉弁１６ａに対応する第１インジェクターチューブ１５ａには５つのバグフィルタ５が並列で配置され、同様に、第２空気開閉弁１６ｂに対応する第２インジェクターチューブ１５ｂ、第３空気開閉弁１６ｃに対応する第３インジェクターチューブ１５ｃ、及び第４空気開閉弁１６ｄに対応する第４インジェクターチューブ１５ｄには、それぞれ５つのバグフィルタ５が並列で配置されている。従って、ヘッダ部１４内に貯留された圧縮空気Ｈは、制御部８により各作動部２０が制御されて、当該各作動部２０に対応する各空気開閉弁１６の開閉が設定された開閉状態となるように制御されることにより、各噴出孔１７を介して各バグフィルタ５の内側に断続的に（パルス状に）噴出可能とされている。各ヘッダ部１４内に貯留される圧縮空気Ｈの圧力及び空気量は、噴出することが必要な圧縮空気Ｈの圧力や空気量に応じて適宜設定することができるが、例えば、圧力を２ＭＰａ、容量を４５０ｃｍ3程度に設定することができ、空気開閉弁１６を開操作した場合の圧縮空気Ｈの空気流は、例えば、音速程度、すなわち、３００〜３５０ｍ／ｓｅｃ程度である。
【００２３】
制御部８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、記憶部等（図示せず）からなり、当該ＣＰＵにより所定のプログラムを実行して情報を処理することができる公知の情報処理手段で構成され、パルス式集塵装置Ａの運転を制御することができるように構成されている。
【００２４】
圧力差検出部９は公知の圧力検出手段からなり、図１に示すように、含塵空気導入路１０に設けられ、バグフィルタ５の外側（含塵空気導入室２側）の圧力を検出する第１圧力検出部９ａと、浄化空気排出路１１に設けられ、バグフィルタ５の内側（浄化空気室３側）の圧力を検出する第２圧力検出部９ｂとを備え、これら第１圧力検出部９ａ及び第２圧力検出部９ｂからの検出圧力に基づいて、バグフィルタ５の内外差圧を検出することができるように構成されている。検出されたバグフィルタ５の内外差圧は、制御部８に出力するように構成されている。
また、圧力差検出部９は、バグフィルタ５の内側（バグフィルタ５のバグ５ｂの内部）の圧力を検出する第３圧力検出部９ｃを備え、第１圧力検出部９ａ及び第３圧力検出部９ｃからの検出圧力の差を、バグフィルタ５の内外圧力差として測定することができる。また、バグフィルタ５の外側に塵埃Ｄが付着して効率よく塵埃Ｄを捕集できない状態となったと判断する基準となる所定の圧力差が、予め設定されている。すなわち、このバグフィルタ５の内外圧力差は、当該バグフィルタ５の外側から内側へ通流する含塵空気Ｇの圧力損失であり、それに対し、上記所定の圧力差はバグフィルタ５の清掃が必要な状態となった場合における圧力損失の値として設定される。なお、所定の圧力差は、制御部８に出力し、予め当該制御部８の記憶部に記憶可能に構成されている。
なお、浄化空気排出路１１には、浄化空気室３から外部空間に排出される浄化空気Ｃの流量を検出する公知の流量検出部２１が設けられ、検出された流量は、制御部８に出力するように構成されている。
【００２５】
次に、本願の特徴構成である圧縮空気噴出部７の更なる構成について説明する。
本実施形態における圧縮空気噴出部７は、図１〜図５に示すように、基端１５Ａがヘッダ部１４（圧縮空気源の一例）に接続されるとともに先端１５Ｂが閉塞されたインジェクターチューブ１５を備える。
このインジェクターチューブ１５は、基端１５Ａ側に設けられる円筒状の基端側管部材３１と、先端１５Ｂ側に設けられる円筒状の先端側管部材３２とを備えて構成されている。
そして、インジェクターチューブ１５には、図３に示すように、これら基端側管部材３１と先端側管部材３２との間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で基端側管部材３１が先端側管部材３２に所定部位まで内挿されることにより、誘引部３０が構成されている。なお、図３では、基端側管部材３１と先端側管部材３２とはそれぞれの軸芯を共通にする同芯状態で内挿されている。
すなわち、このインジェクターチューブ１５において、空気開閉弁１６が設けられる基端１５Ａと複数の噴出孔１７のうち基端１５Ａに最も近接する噴出孔１７ａが設けられる箇所との間である基端側領域Ｐに、空気開閉弁１６を介してインジェクターチューブ１５内に基端１５Ａ側から先端１５Ｂ側に向けて供給された圧縮空気Ｈの空気流により、外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能な誘引部３０が形成されている。
【００２６】
基端側管部材３１は、図３に示すように、基端側管部材３１の先端部３１ａに、基端側管部材３１の基端筒部３１ｄの内径Ｘ（先端部３１ａの最大内径でもある）よりも先端１５Ｂ側ほど縮径する先細部３１ｂが形成され、この先細部３１ｂは基端側管部材３１内を基端側から先端側に通流する圧縮空気Ｈの空気流に対して、いわゆる絞りとして機能する。また、先端部３１ａにおける先細部３１ｂのさらに先端１５Ｂ側には、先細部３１ｂの最小内径（図示せず）と略同じ内径の先端筒部３１ｃが形成されている。
【００２７】
先端側管部材３２は、図３に示すように、先端側管部材３２の基端部３２ａに基端１５Ａ側ほど拡径する拡径部３２ｂが形成されている。また、基端部３２ａにおける拡径部３２ｂのさらに基端１５Ａ側には、拡径部３２ｂの最大内径Ｚと略同じ内径Ｚの基端筒部３２ｄを備えている。さらに、先端側管部材３２は、拡径部３２ｂの先端１５Ｂ側に、拡径部３２ｂの最小内径Ｙと略同じ内径Ｙの先端筒部３２ｃを備えている。
すなわち、先端側管部材３２の基端部３２ａに基端側管部材３１が内挿された状態で、先端側管部材３２における内径が、基端１５Ａ側ほど拡径する形態で、基端側管部材３１の先端部３１ａの内径以上、かつ、先端側管部材３２の基端筒部３２ｄの内径Ｚ未満に設定された拡径部３２ｂを有する。なお、図３では、先端側管部材３２の拡径部３２ｂの最小内径Ｙが、基端側管部材３１の先端部３１ａの最大内径Ｘと略同一である場合の例を示している。
【００２８】
従って、インジェクターチューブ１５の誘引部３０は、先端側管部材３２の基端部３２ａに基端側管部材３１を内挿することにより、これら両管部材３１，３２との間に径方向における所定間隔の隙間Ｓを形成して構成されている。これにより、誘引部３０は、隙間Ｓを介してインジェクターチューブ１５の外部とインジェクターチューブ１５の内部とを連通しており、基端側管部材３１と先端側管部材３２とを通流する圧縮空気Ｈの空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により、外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能である。
なお、これら両管部材３１，３２間の径方向での所定間隔の隙間Ｓは、誘引部３０近傍を通流する圧縮空気Ｈの空気流の速度、空気量、誘引部３０の形状、管部材３１，３２の径等にも影響されるが、当該空気流の周りにベンチュリー効果で生じた陰圧により外部空気ＯＡをインジェクターチューブ１５内に誘引可能な程度の比較的狭い間隔に形成されている。また、図３では、両管部材３１，３２間の径方向での所定間隔の隙間Ｓは、基端側管部材３１が内挿されている部位において、略同一間隔となるように形成されている。
【００２９】
基端側管部材３１の先細部３１ｂの先端側の先端筒部３１ｃには、この先端筒部３１ｃと先端側管部材３２の先端筒部３２ｃとに亘って隙間Ｓを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材３３が設けられている。この規制部材３３は、圧縮空気Ｈの空気流のベンチュリー効果による陰圧により誘引部３０の隙間Ｓを介して外部空間から外部空気ＯＡがインジェクターチューブ１５内に誘引されるのを許容するが、隙間Ｓを介してインジェクターチューブ１５内から圧縮空気Ｈが外部空間に通流するのを規制可能に構成されている。また、この規制部材３３は、例えば、断面視で舌形状の部材であり、圧縮空気Ｈの空気流による陰圧が発生すると開状態となり、陰圧が発生しなくなると閉状態となる逆止弁としての機能を発揮可能な可撓性の部材により構成することができる。
【００３０】
次に、制御部８の制御により制御されるパルス式集塵装置Ａの運転状態について、通常運転と清掃運転について説明する。
パルス式集塵装置Ａの通常運転において、制御部８は、図４に示すように、浄化空気排出路１１の下流側に接続された吸引装置（図示せず）による吸引を開始させ、含塵空気導入路１０の上流側に接続された焼却炉等（図示せず）から含塵空気Ｇを筐体１内の含塵空気導入室２に導入する。これにより、含塵空気Ｇを含塵空気導入室２側からバグフィルタ５を介して浄化空気室３側に（バグフィルタ５の外側から内側に）通流させ、当該含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄをバグフィルタ５のバグ５ｂにより捕集して、含塵空気Ｇを浄化して浄化空気Ｃとして処理する。ここで、通常運転の開始前におけるバグフィルタ５は、バグ５ｂが支持体５ａの外側に単に被さった状態となっているが、通常運転が開始されると、図４に示すように、バグ５ｂが支持体５ａの内側に吸い寄せられて当該バグ５ｂが支持体５ａの外側に密着した状態となる。この通常運転では、捕集された塵埃Ｄは、バグフィルタ５のバグ５ｂの外表面に付着することとなる。なお、制御部８は、通常運転において、圧力差検出部９（第１圧力検出部９ａ及び第２圧力検出部９ｂ）からバグフィルタ５の内側と外側の内外差圧の情報をモニターしている。また、制御部８は、通常運転において、浄化空気排出路１１から排出される浄化空気Ｃの流量を流量検出部２１で検出し、当該検出された流量が所定の流量となるように、吸引装置等（図示せず）を制御する。
これにより、含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄをバグフィルタ５により捕集して含塵空気Ｇを良好に浄化して浄化空気Ｃとすることができる。
【００３１】
一方で、この通常運転が継続されると、バグフィルタ５の外表面に付着する塵埃Ｄが増加し、塵埃Ｄがバグ５ｂの外側に層状に付着するとともに、さらに、塵埃Ｄはバグ５ｂの外側表面のみではなく、バグ５ｂを形成する濾布の繊維状部分の内部にまで入り込む状態で付着する。このような状態ではバグフィルタ５において圧力損失が生じるとともに、効率よく塵埃Ｄを捕集することが困難となる。そこで、制御部８は、このような塵埃Ｄの層が形成されたことを、圧力差検出部９（第１圧力検出部９ａ及び第２圧力検出部９ｂ）により検出されたバグフィルタ５の内外差圧が、上記所定の圧力差（予め設定された内外差圧）になったことにより認識し、バグフィルタ５の清掃が必要であると判定する。なお、所定の圧力差は、例えば、バグフィルタ５に塵埃Ｄの層が形成された状態となり、効率よく塵埃Ｄを捕集できない状態となったときの圧力差を予め設定しておき、制御部８の記憶部に記憶しておいたものを用いることができる。
このような状態において、本願では、通常運転を行ったままの状態（塵埃Ｄを捕集している状態）で、バグフィルタ５の清掃運転を行う。
【００３２】
上述のとおり、制御部８は、図５に示すように、吸引装置（図示せず）の吸引を継続し通常運転を行った状態のまま、バグフィルタ５の内外差圧が所定の圧力差になった場合に、圧縮空気噴出部７を作動させてバグフィルタ５の清掃運転を行う。清掃運転として、まず、制御部８は、圧力調整弁１９の開度を調節して、コンプレッサ（図示せず）からヘッダ部１４内に圧縮空気Ｈを貯留し、ヘッダ部１４内での圧縮空気Ｈの圧力が２ＭＰａ程度となるように制御する。
【００３３】
そして、制御部８は、特定の空気開閉弁１６（例えば、ヘッダ部１４ｄに対応する空気開閉弁）の開閉を制御して、各バグフィルタ５の内側からバグ５ｂを介して外側に通流するように、圧縮空気Ｈを断続的に（パルス状に）噴出させる。なお、圧縮空気Ｈの噴出が継続する時間は、例えば、０．１〜０．５秒程度である。
具体的には、制御部８は、図５に示すように、特定の空気開閉弁１６を開操作して、圧縮空気Ｈの空気流を、インジェクターチューブ１５内に基端１５Ａ側から先端１５Ｂ側に向けて一気に高速で噴出させる。
この圧縮空気Ｈの空気流は、基端側管部材３１内を通流し、さらに、先端側管部材３２内を通流して、インジェクターチューブ１５内の圧力が充分に上昇することで、先端側管部材３２に設けられた複数の噴出孔１７から噴出され、バグフィルタ５の内側からバグ５ｂを介して外側に向けて通流することとなる。
【００３４】
ここで、この圧縮空気Ｈの空気流の流れについて説明すると、ヘッダ部１４から空気開閉弁１６を介してインジェクターチューブ１５内に一気に噴出された圧縮空気Ｈは、基端側管部材３１内を通流し、基端筒部３１ｄの内径Ｘよりも縮径した内径を有する先端部３１ａの先細部３１ｂを通流するので、この先細部３１ｂにより流速が加速されることとなる。この加速された空気流は、先細部３１ｂの先端部の内径（図示せず）と略同じ内径の先端筒部３１ｃを通流し、速度を維持したまま先端側管部材３２内に流入する。
この際、先端側管部材３２内に流入した圧縮空気Ｈの空気流は、非常に高速であるので、当該空気流の周りにはベンチュリー効果により陰圧が生じており、誘引部３０近傍は大気圧よりも低い圧力となる。これにより、基端側管部材３１と先端側管部材３２との間に形成された隙間Ｓを介して外部空気ＯＡ（例えば、大気圧程度）がインジェクターチューブ１５内の誘引部３０に強制的に誘引されることとなる。この外部空気ＯＡが誘引される際には、当該陰圧により規制部材３３が開状態となっており、また、隙間Ｓは、比較的狭い所定の間隔であるとともに径方向で同一の間隔で形成されているので、圧縮空気Ｈの空気流と略同一方向に通流する外部空気ＯＡの誘引は、より良好に行われる。
したがって、インジェクターチューブ１５の誘引部３０よりも先端１５Ｂ側には、空気開閉弁１６を介して供給された圧縮空気Ｈのみならず、誘引部３０を介して強制的に誘引された外部空気ＯＡも瞬時に供給されることとなり、当該インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
【００３５】
このようにインジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となったことを、図６〜図８を用いて説明する。図６は、本実施形態の実施例に係るパルス式集塵装置Ａの清掃運転時におけるインジェクターチューブ１５内の静圧分布を示すグラフ図、図７は、比較例に係るパルス式集塵装置の清掃運転時におけるインジェクターチューブ内の静圧分布を示すグラフ図、図８は、空気開閉弁の開操作からの経過時間と、ある噴出孔位置での圧力（静圧）との関係を示すグラフ図である。なお、静圧は、インジェクターチューブ１５内を通流する圧縮空気Ｈの空気流の速度と平行な面の圧力である。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態の実施例では、空気開閉弁１６の開操作を行った直後のインジェクターチューブ１５内の壁面付近での静圧分布は、負圧（陰圧）状態の基端１５Ａ側から先端１５Ｂ側に向かうにつれて静圧が上昇するが、誘引部３０近傍で一気に上昇して、０（大気圧）付近にまで押し上げられている。これは、基端側管部材３１内において高速の圧縮空気Ｈの空気流により負圧となっていたものが、大気開放された隙間Ｓを介して誘引部３０に誘引された外部空気ＯＡにより、誘引部３０近傍が瞬時に０（大気圧）付近にまで昇圧されたことによるものである。また、圧縮空気Ｈに加えて、外部空気ＯＡが誘引されたことにより、インジェクターチューブ１５内の静圧を全体（特に、先端側管部材３２内）にわたり上昇させるために必要な空気量が供給されているので、複数の噴出孔１７が配置された領域及び先端部１５Ｂ付近でも既に静圧が比較的高い状態となっている。
【００３７】
一方、図７に示すように、誘引部３０を備えない比較例のパルス式集塵装置において、実施例と同様に清掃運転を行った場合には、空気開閉弁の開操作を行った直後のインジェクターチューブ内の壁面付近での静圧分布は、負圧（陰圧）状態の基端側から先端に向かうにつれて静圧が上昇するが、上記のように誘引部３０での急激な静圧の上昇が無く、静圧が０（大気圧）付近となる箇所が先端側にずれている。すなわち、実施例では誘引部３０近傍で０付近となっているのに対し、比較例では誘引部３０に対応する箇所よりも先端側で静圧が０付近となっている。また、インジェクターチューブ内には、圧縮空気Ｈが供給されているのみであるので、インジェクターチューブ内の静圧を全体にわたり上昇させるために必要な空気量が十分に供給されていないので、複数の噴出孔が配置された領域及び先端部１５Ｂ付近では静圧が比較的低い状態となっている。
【００３８】
さらに、図８に示すように、ある噴出孔１７が設けられた位置における静圧は、空気開閉弁１６の開操作から時間が経過するにつれて、実施例では、グラフの傾きが急で非常に短時間で一気に圧力が上昇しており（図８の１点鎖線参照）、比較例では、グラフの傾きが比較的緩やかで圧力が上昇するまでに比較的長い時間が必要であることが判明した。
【００３９】
したがって、本実施形態に係るパルス式集塵装置Ａのように上記特徴構成を備えたインジェクターチューブ１５を採用することにより、当該インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。また、空気開閉弁１６の構成を改変等することなく従来と同様の構成の空気開閉弁１６を用いた場合でも、インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させることが可能となる。
【００４０】
そして、空気開閉弁１６の開操作に伴って供給された圧縮空気Ｈ及び誘引部３０により誘引された外部空気ＯＡは、インジェクターチューブ１５内の圧力を極めて迅速に上昇させながら、インジェクターチューブ１５の先端１５Ｂ側に到達し、再度、基端側１５Ａに通流を始めることとなる。この段階では、インジェクターチューブ１５内の圧力が十分に上昇しているため、この基端１５Ａ側に向かう圧縮空気Ｈの空気流により、先端側管部材３２に設けられた複数の噴出孔１７から順次各バグフィルタ５の内部に噴出されることとなる。具体的には、この圧縮空気Ｈは主として、図５に示す、噴出孔１７ｅ、１７ｄ、１７ｃ、１７ｂ、１７ａの順に噴出されることとなる。
このように極めて迅速に圧力を上昇させた状態で、噴出孔１７から圧縮空気Ｈをバグフィルタ５内へ噴出することにより、極めて高エネルギ状態の圧力波をバグフィルタ５内へ伝播させることができる。これにより、バグ５ｂは内側に収縮した状態（図４に示す状態）から反転して、バグ５ｂが外側に向けて確実に膨張し緊張状態となり（図５参照）、バグ５ｂを構成する繊維状部分の目開きが大きくなって、当該バグ５ｂの外側表面に層状に付着した塵埃Ｄを払い落として良好に清掃できる。
【００４１】
よって、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔１７からの圧縮空気Ｈのフィルタ部内への噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
【００４２】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、インジェクターチューブ１５の誘引部３０を、基端側管部材３１と先端側管部材３２との間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で基端側管部材３１を先端側管部材３２の基端部３２ａに所定部位まで内挿することにより構成し、基端側管部材３１はその先端部３１ａに先細部３１ｂ及び先端筒部３１ｃを、その基端部（図示せず）に基端筒部３１ｄを備え、先端側管部材３２はその先端部（図示せず）に先端筒部３２ｃを、その基端部３２ａに縮径部３２ｂ及び基端筒部３２ｄを備えるように構成したが、誘引部３０に外部空気ＯＡを良好に誘引することができる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではない。例えば、以下の（１−Ａ）から（１−Ｃ）の構成を例示することができる。
【００４３】
（１−Ａ）例えば、図９に示すように、内径の変化する箇所がない円筒状の先端側管部材４２に、内径の変化する箇所がない円筒状の基端側管部材４１を、両管部材４１、４２の間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で所定部位まで内挿することにより、誘引部４０を構成することも可能である。これにより、非常に単純な構成で、ベンチュリー効果を利用して外部空気ＯＡを誘引する誘引部４０を形成することが可能となる。
この場合には、基端側管部材４１の先端部（先端側開口部、図示せず）の内周面と先端側管部材４２の内周面とに亘って隙間Ｓを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材４３を設けることができる。
【００４４】
（１−Ｂ）また、例えば、図１０に示すように、上記実施形態の先端側管部材３２と同様の構成の先端側管部材５２における基端部５２ａに、内径の変化する箇所がない円筒状の基端側管部材５１を、両管部材５１、５２の間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で所定部位まで内挿することにより、誘引部５０を構成することも可能である。この場合、図１０の先端側管部材５２において、基端部５２ａが先端側管部材３２における基端部３２ａに、拡径部５２ｂが拡径部３２ｂに、先端筒部５２ｃが先端筒部３２ｃに、基端筒部５２ｄが基端筒部３２ｄにそれぞれ相当することとなる。
これにより、先端側管部材５２の拡径部５２ｂの最小内径及び先端筒部５２ｃの内径が基端側管部材５１の先端部（先端側開口部、図示せず）の内径以上、かつ、先端側管部材５２の基端筒部５２ｄの内径未満となっているので、圧縮空気Ｈの空気流が基端側管部材５１を通過した後、先端側管部材５２を通流する際において、先端側管部材５２の断面積の拡大に伴う空気流の速度の減速を抑制することができ、当該空気流によるインジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度の低下を防止することができる。
この場合、基端側管部材５１の先端部（先端側開口部、図示せず）の内周面には、当該内周面と先端側管部材５２の先端筒部５２ｃの内周面とに亘って隙間Ｓを閉鎖するように、逆止弁としての規制部材５３を設けることができる。
【００４５】
（１−Ｃ）さらに、例えば、図１１に示すように、内径の変化する箇所がない円筒状の先端側管部材６２に、上記実施形態の基端側管部材３１の先細部３１ｂと同様の構成を備えた基端側管部材６１を、両管部材６１、６２の間に径方向の隙間Ｓを形成した状態で所定部位まで内挿することにより、誘引部６０を構成することも可能である。この場合、基端側管部材６１における先端部６１ａが上記実施形態における先端部３１ａに、先細部６１ｂが先細部３１ｂに相当し、上記実施形態における先端筒部３１ｃに相当する構成は存在しないこととなる。これにより、基端側管部材６１の先細部６１ｂの先端側から先端側管部材６２内に連通した箇所に形成された誘引部６０近傍においてベンチュリー効果による陰圧の発生をより増大させて、当該誘引部６０からインジェクターチューブ１５内への外部空気の誘引力を増大させることができ、結果、インジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度をより一層上昇させることができる。
【００４６】
（２）上記実施形態では、インジェクターチューブ１５の断面が円筒状である構成について説明したが、圧縮空気Ｈが良好に通流することができる構成であれば、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、三角、矩形、多角形状等種々の形状を採用することができる。
【００４７】
（３）上記実施形態では、フィルタ部としてバグフィルタ５を用いて構成したが、含塵空気Ｇ中の塵埃Ｄを良好に捕集することができるフィルタであれば、特に制限なく用いることができる。例えば、フィルタ部としてセラミックフィルタを採用することも可能である。この場合、セラミックフィルタは比較的硬く、圧縮空気Ｈが内側に噴出された場合であってもバグフィルタ５のように外側に膨張して緊張状態となることは殆どないが、圧縮空気Ｈによりインジェクターチューブ１５内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとすることにより、噴出孔１７の圧縮空気Ｈのセラミックフィルタへの噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のセラミックフィルタ内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、装置の大型化及び消費空気量の上昇等の問題を生じることなく、開閉弁の開操作に伴うインジェクターチューブ内の圧力上昇速度を極めて迅速なものとして、噴出孔の圧縮空気の噴出により極めて高エネルギ状態の圧力波を形成し、その圧力波のフィルタ部内への伝播による塵埃の払い落とし性能を向上することが可能なパルス式集塵機を提供できた。
【符号の説明】
【００４９】
１ 筐体
２ 含塵空気導入室
３ 浄化空気室
４ 区画壁
５ バグフィルタ（フィルタ部）
６ 連通部
７ 圧縮空気噴出部
１４ ヘッダ部（圧縮空気源）
１５ インジェクターチューブ
１５Ａ 基端
１５Ｂ 先端
１６ 空気開閉弁（開閉弁）
１７ 噴出孔
３０ 誘引部
３１ 基端側管部材
３１ａ 基端側管部材の先端部
３１ｂ 先細部（基端側管部材の先端部）
３２ 先端側管部材
３２ａ 先端側管部材の基端部
３２ｂ 拡径部（先端側管部材の基端部）
Ａ パルス式集塵装置
Ｄ 塵埃
Ｇ 含塵空気
Ｃ 浄化空気
Ｈ 圧縮空気
ＯＡ 外部空気
Ｐ 基端側領域
Ｓ 隙間
Ｘ 基端側管部材の先端部の最大内径（基端側管部材の基端筒部の内径）
Ｙ 先端側管部材の基端部の最小内径（先端側管部材の先端筒部の内径）
Ｚ 先端側管部材の基端部の最大内径（先端側管部材の基端筒部の内径）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、
前記区画壁のうち前記含塵空気導入室と前記浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、前記含塵空気導入室側から前記浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、
前記浄化空気室側から前記フィルタ部を介して前記含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、前記フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備え、
前記圧縮空気噴出部が、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブと、前記圧縮空気源から前記圧縮空気を前記インジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、前記インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、前記インジェクターチューブ内に供給された前記圧縮空気を前記複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えたパルス式集塵装置であって、
前記圧縮空気噴出部の前記インジェクターチューブにおいて、前記開閉弁が設けられる基端と前記複数の噴出孔のうち前記基端に最も近接する噴出孔が設けられる箇所との間である基端側領域に、前記開閉弁を介して前記インジェクターチューブ内に前記基端側から前記先端側に向けて供給された前記圧縮空気の空気流により、外部空気を前記インジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えたパルス式集塵装置。
【請求項２】
前記インジェクターチューブが、前記基端側に設けられる基端側管部材と、前記先端側に設けられる先端側管部材とを備えて構成され、
前記誘引部が、前記基端側管部材と前記先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で前記基端側管部材が前記先端側管部材に内挿されることにより構成されている請求項１に記載のパルス式集塵装置。
【請求項３】
前記先端側管部材の基端部が基端側ほど拡径する拡径部を有し、拡径された前記先端側管部材の基端部に前記基端側管部材が内挿されている請求項２に記載のパルス式集塵装置。
【請求項４】
前記基端側管部材の先端部には、前記基端側管部材の先端部の先端側ほど縮径する先細部が形成されている請求項２又は３に記載のパルス式集塵装置。
【請求項１】
区画壁により内部が含塵空気導入室と浄化空気室とに区画された筐体と、
前記区画壁のうち前記含塵空気導入室と前記浄化空気室とを連通する複数の連通部のそれぞれに設けられ、前記含塵空気導入室側から前記浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵埃を捕集する複数のフィルタを有するフィルタ部と、
前記浄化空気室側から前記フィルタ部を介して前記含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて、前記フィルタ部に付着した塵埃を清掃する圧縮空気噴出部とを備え、
前記圧縮空気噴出部が、基端が圧縮空気源に接続されるとともに先端が閉塞されたインジェクターチューブと、前記圧縮空気源から前記圧縮空気を前記インジェクターチューブ内へ断続的に供給可能な開閉弁と、前記インジェクターチューブの長手方向に複数設けられ、前記インジェクターチューブ内に供給された前記圧縮空気を前記複数のフィルタに各別に噴出させる噴出孔とを備えたパルス式集塵装置であって、
前記圧縮空気噴出部の前記インジェクターチューブにおいて、前記開閉弁が設けられる基端と前記複数の噴出孔のうち前記基端に最も近接する噴出孔が設けられる箇所との間である基端側領域に、前記開閉弁を介して前記インジェクターチューブ内に前記基端側から前記先端側に向けて供給された前記圧縮空気の空気流により、外部空気を前記インジェクターチューブ内に誘引可能な誘引部を備えたパルス式集塵装置。
【請求項２】
前記インジェクターチューブが、前記基端側に設けられる基端側管部材と、前記先端側に設けられる先端側管部材とを備えて構成され、
前記誘引部が、前記基端側管部材と前記先端側管部材との間に径方向の隙間を形成した状態で前記基端側管部材が前記先端側管部材に内挿されることにより構成されている請求項１に記載のパルス式集塵装置。
【請求項３】
前記先端側管部材の基端部が基端側ほど拡径する拡径部を有し、拡径された前記先端側管部材の基端部に前記基端側管部材が内挿されている請求項２に記載のパルス式集塵装置。
【請求項４】
前記基端側管部材の先端部には、前記基端側管部材の先端部の先端側ほど縮径する先細部が形成されている請求項２又は３に記載のパルス式集塵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−５０８２４（Ｐ２０１１−５０８２４Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２００６４４（Ｐ２００９−２００６４４）
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００２２９０４７）日本スピンドル製造株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００２２９０４７）日本スピンドル製造株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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