JP5388783B2 - フィルタ脱水装置 - Google Patents
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Description
そのために、空調用フィルタでは濾材をプリーツ状に折り畳むなど、三次元的な立体構造を持つような工夫がされている。また、捕集する浮遊粒子状物質のサイズは、濾材を形成する繊維の太さや間隔および樹脂表面の穴径によって制御されている。
しかしながら、洗浄後のフィルタには乾燥重量の数倍もの水分が含まれているため、洗浄直後に熱乾燥を行うと、多量のエネルギーと長時間を要する。乾燥コストを低減するためには、熱乾燥の前に低コストの脱水処理を行う必要がある。
低コスト脱水処理としては、遠心脱水、エアブローなどが行われているが、フィルタの高速回転や高圧ガス噴射に要する動力は、熱乾燥ほどではないが高いのが現状である。
スポンジ状の吸水材の場合、変形させることで内部に取り込んだ水分を絞り出すことができるため、繰り返し吸水させることができる。
吸水材を使用した脱水方法としては、吸水材を貼り付けたコンベアの間に被脱水物を挟んで移動させるものが知られている。
これは、被脱水物に対して上下から吸水材を接触させて水分を吸水し、搬送と同時に脱水を行うものである。遠心脱水やエアブローと比べて小さい動力で脱水が実施でき、低コストで運転ができる。
また、コンベアに貼り付けられた吸水材は、被脱水物から離れた箇所で絞られ、吸収した水分が除去される。
これにより、コンベアが1回転した後の吸水材は給水能力が回復し、繰り返し被脱水物の脱水を行うことができる。
濾材を立体的に配置したフィルタとしては、例えば日本バイリーン社製の中高性能フィルタであるフィロクリーンが上げられる。
このフィロクリーンは、フレームの内部にジクザク形状に濾材が折曲されて配置されているため、濾材面積の大部分はフレームから内側に入り込んでおり、コンベアに貼り付けた吸水材でフィルタを挟んでも、大部分の濾材は吸水材と接触せず、濾材には多量の水分が残ってしまうという問題点があった。
前記フィルタを載置して搬送する搬送機構と、前記フィルタの搬送経路の途中に設けられ前記濾材の面と対面する吸水材と、この吸水材を前記濾材の前記面に対して垂直方向に往復移動し、吸水材を前記濾材と接触し、また離間させる移動機構と、前記吸水材を圧縮、変形させて吸水材に含まれる水分を絞り出す絞り機構とを備え、前記吸水材は、前記濾材の前記面と面接触する吸水面を有する弾性体で構成されている。
前記フィルタを載置して搬送する搬送機構と、前記フィルタの搬送経路の途中に設けられ前記濾材の面と対面する吸水材と、この吸水材を前記濾材の前記面に対して垂直方向に往復移動し、吸水材を前記濾材と接触し、また離間させる移動機構と、前記吸水材を圧縮、変形させて吸水材に含まれる水分を絞り出す絞り機構とを備え、前記吸水材は、前記濾材の前記面に向かって延びた複数本の可撓性の棒状吸水材で構成されている。
また、吸水材は、弾性体で構成されているとともに、圧縮、変形させて吸水材に含まれる水分を絞り出す絞り機構を備えたので、吸水材は、絞り機構により水分が除去された後、形状、吸水力ともに回復し、同じ吸水材をフィルタの脱水に繰り返し使用することができる。
また、吸水材は、複数本の可撓性の棒状吸水材で構成されているとともに、圧縮、変形させて吸水材に含まれる水分を絞り出す絞り機構を備えたので、吸水材は、絞り機構により水分が除去された後、形状、吸水力ともに回復し、同じ吸水材をフィルタの脱水に繰り返し使用することができる。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の空調用フィルタ脱水装置(以下、フィルタ脱水装置と略称する。)を示す構成図、図2はこのフィルタ脱水装置で脱水される空調用フィルタ1の全体斜視図、図3は図1のフィルタ脱水装置の装置外枠23内に収納された脱水装置本体を示す斜視図である。
このフィルタ脱水装置は、水や洗浄液を用いて洗浄した空調用フィルタ1を脱水する装置であって、搬送機構であるローラーコンベア2に載置された空調用フィルタ1は、搬入部27を通じて装置外枠23内に搬送され、装置外枠23内の脱水装置本体で脱水された空調用フィルタ1は搬出部28を通じて装置外枠23外に搬出される。
空調用フィルタ1は、フレーム34内にジクザク形状に折曲された濾材3が設けられている。
ローラーコンベア2の下には、脱水装置本体からの排水33を回収する水受け24が設けられている。水受け24の底部には、回収した水を排水貯留槽26に導く排水配管25が取り付けられている。
また、ローラーコンベア2の上方には、空調用フィルタ1の位置を検出する位置検知センサ29が設けられている。位置検知センサ29は、センサ信号線30を通じて制御機構31と接続されている。この制御機構31は、コンベア制御線32を通じてローラーコンベア2の駆動部(図示せず)に接続されている。
一対の吸水材固定板5a,5bのそれぞれには、支持棒6a,6bの一端部が取付けられている。各支持棒6a,6bの他端部には、伸縮機構7が取付けられている。この伸縮機構7の駆動により、各支持棒6a,6bを通じて各吸水材固定板5a,5bは、空調用フィルタ1の搬送方向に対して垂直方向に移動する。
ここで、支持棒6a,6b及び伸縮機構7により、吸水材4a,4bを濾材3に接触し、また離間させる移動機構を構成している。
また、ガイド機構11a,11b、移動台10a,10b、心棒9a,9b及び絞りローラ8a,8bにより、吸水材4a,4bに含まれる水分を絞り出す絞り機構を構成している。
先ず、搬入部27からローラーコンベア2の駆動により空調用フィルタ1を装置外枠23の内部に移動させる。
引き続き、ローラーコンベア2を使って空調用フィルタ1を移動させ、吸水材固定板5a,5bに接近させる。空調用フィルタ1が対向した吸水材4a,4b間に到達すると、位置検知センサ29が、空調用フィルタ1を検知し、センサ信号線30を通じて制御機構31に信号を送る。
この信号により、制御機構31からコンベア制御線32を通してローラーコンベア2に停止信号が送られ、空調用フィルタ1の移動が停止する。
吸水材固定板5a,5bが空調用フィルタ1から離れた後、引き続きガイド機構11a,11bに沿って移動台10a,10bを移動させ、絞りローラ8a,8bを吸水材固定板5a,5bのローラーコンベア2側の面に沿って回転移動させる。これにより、吸水材固定板5a,5bに支持、固定された吸水材4a,4bが押し倒されて変形し、吸水材4a,4bに含まれていた水分が絞り出される。
吸水材4a,4bから絞り出された水分は、水受け24に流れ、排水配管25を通って排水貯留槽26に排水33として貯まる。
伸縮機構7が縮むことで吸水材固定板5a,5bに取り付けられた支持棒6a,6bが空調用フィルタ1側に移動し、これによって吸水材固定板5a,5bと吸水材4a,4bとが空調用フィルタ1に接近する(図4(a))。
吸水材4a,4bが空調用フィルタ1の濾材3と接触した時点で伸縮機構7の動作を停止すると、吸水材4a,4bの表面の吸水面形状が濾材3と対応しており、吸水材4a,4bの吸水面がジクザク形状の濾材3の面と密接に面接触する(図4(b))。
伸縮機構7を伸ばすと吸水材固定板5a,5bが空調用フィルタ1から離間し、吸水材4a,4bが濾材3から離れる(図4(c))。
また、吸水材4a,4bによる濾材3からの脱水操作の際に、濾材3の両面が吸水材4a,4bの吸水面と同時に面接触し、濾材3の両面が被吸水面となり増大するので、それだけ短時間で効率良く濾材3は脱水される。
この最適な荷重値は、伸縮機構7によって吸水材固定板5a,5bの移動量を調整することで簡単に設定することができ、この荷重値の設定により濾材3から吸水材4a,4bへの吸水を効率よく行うことができる。
従って、吸水材4a,4bによる濾材3からの脱水操作と絞りローラ8による吸水材4の絞り操作とを繰り返すことで、濾材3はより確実に脱水される。
この例では、絞りローラ8a,8bの代りに、絞り板12a,12bが用いられている。この絞り板12a,12bは吸水材固定板5a,5bと平行に設けられている。
他の構成は、図3に示された脱水装置本体と同じである。
この後、伸縮機構7を縮め、吸水材固定板5a,5bを互いに内側に移動させて絞り板12a,12bに接近させる。吸水材4a,4bは、絞り板12a,12b側に押圧、圧縮変形され、吸水材4a,4bに含まれる水分が絞り出される。
また、伸縮機構7は、吸水材4a,4bによる濾材3からの脱水工程のときだけではなく、絞り板12a,12bによる吸水材4の絞り工程のときにも作動するようになっており、絞り工程の操作機構が簡単化される。
この例では、伸縮機構7及び支持棒6a,6bから構成された移動機構の代りに、吸水材固定板5a,5bに個別の移動機構である伸縮アーム13a,13bが取り付けられている。
他の構成は、図3に示された脱水装置本体と同じである。
図6に示した移動機構は、ローラーコンベア2で搬送される空調用フィルタ1の上を跨ぐように配置されているのに対して、この例では、伸縮アーム13a,13bは、吸水材固定板5a,5bの両側に配置されており、空調用フィルタ脱水装置の高さ寸法を小さくすることができる。
図8はこの発明の実施の形態2の空調用フィルタ脱水装置の脱水装置本体を示す斜視図である。
この実施の形態では、空調用フィルタ1は、ローラーコンベア2上に横置きされた状態で、吸水材4による濾材3からの脱水操作と絞りローラ8による吸水材4の絞り操作とを繰り返すことで、濾材3は脱水される。
また、ローラーコンベア2上には、対向して、吸水材固定板5、及び吸水材固定板5のローラーコンベア2側の面に設けられた吸水材4が設けられている。吸水材固定板5には、支持棒6を介して上方向に延びた伸縮機構7が取付けられている。
他の構成は、実施の形態1の空調用フィルタ脱水装置と同じである。
先ず、空調用フィルタ1をローラーコンベア2に横置きして、濾材3の片方の面をローラーコンベア2に対向させる。その後、ローラーコンベア2を移動させて空調用フィルタ1を吸水材4の直下まで移動させ、ローラーコンベア2を停止させる。
次に、吸水材固定板5を支持棒6を介して伸縮機構7でローラーコンベア2側に下げる。吸水材4の吸水面が空調用フィルタ1の濾材3と面接触した時点で伸縮機構7を停止し、濾材3の水分を吸水材4で吸い取る。
その後、伸縮機構7を縮めて吸水材固定板5を上げ、濾材3から吸水材4を離す。
次に、ローラーコンベア2を駆動させ、空調用フィルタ1を吸水材4の直下から移動(図8において左方向に移動)させる。空調用フィルタ1が吸水材4の下から移動させた後に、絞りローラ8を駆動させて吸水材固定板5の下面上を走査する。絞りローラ8が移動することで吸水材4が圧縮変形し、吸水材4に含まれていた水分が排出される。
また、図8には示していないが、脱水後に空調用フィルタ1を上下反転させて再度脱水することにより、両面の濾材3から水分を除去することができる。
図9はこの発明の実施の形態3の空調用フィルタ脱水装置の脱水装置本体を示す斜視図である。
この実施の形態では、吸水材固定板5a,5bに、濾材3に向かって延びた棒状吸水材14a,14bが多数互いに対向して取り付けられている。
他の構成は、図3に示した脱水装置本体と同じである。
先ず、空調用フィルタ1を乗せたローラーコンベア2を駆動させて、空調用フィルタ1を対向した棒状吸水材14a,14bの位置まで到達させ、ローラーコンベア2を止める。
次に、伸縮機構7を収縮させ、支持棒6a,6bを介して吸水材固定板5a,5bを空調用フィルタ1の方向に移動させる。伸縮機構7によって吸水材固定板5a,5bが空調用フィルタ1に接近し、棒状吸水材14a,14bが濾材3に密着する。
棒状吸水材14a,14bが濾材3と密着した時点で伸縮機構7を停止する。
棒状吸水材14a,14bが濾材3に密着している間に、棒状吸水材14a,14bは濾材3に含まれた水分を吸い取る。
吸水材固定板5a,5bが空調用フィルタ1から離れた後に、絞りローラ8a,8bをガイド機構11a,11bに沿って移動(図9において右側に移動)し、吸水材固定板5a,5bの内表面に沿って絞りローラ8a,8bが回転しながら棒状吸水材14a,14bを押し倒して変形し、棒状吸水材14a,14bに含まれていた水分が絞り出される。
上述した、棒状吸水材14a,14bによる濾材3からの脱水操作と絞りローラ8a,8bによる吸水材4の絞り操作とを繰り返すことで、濾材3は脱水される。
これにより、濾材3の奥側の狭い部位に棒状吸水材14a,14bが密集し、濾材3の表面と棒状吸水材14a,14bとの密着性が高まり、棒状吸水材14a,14bは効率良く濾材3から水を吸い取ることができる。
また、この実施の形態では、吸水材は、複数本の可撓性の棒状吸水材14a,14bで構成されているので、濾材3の形状がジクザク形状以外の立体形状であっても同一の棒状吸水材14a,14bで対応することができる。
図11はこの例を示す脱水装置本体の斜視図、図12(a)、図12(b)は図11の脱水装置本体の使用態様を示す図である。なお、図11において、上記絞り機構は除かれている。
一方の棒状吸水材絞り板16aの吸水材固定板5a側には、上部シャッター17aと下部シャッター18aとが、横一列に列んだ棒状吸水材14a,14bを上下で挟んで配列されている。各上部シャッター17aの両端部は、固定点21aで上部シャッター固定棒19aと接続されている。上下方向に延びた上部シャッター固定棒19aの基礎部は、上下移動機構22aに接続されている。
各下部シャッター18aの両端部は、固定点21aで下部シャッター固定棒20aと接続されている。上下方向に延びた下部シャッター固定棒20aの基礎部は、上下移動機構22aに接続されている。
ここで、上部シャッター17a、下部シャッター18a、上部シャッター固定棒19a、下部シャッター固定棒20a及び上下移動機構22aにより、棒状吸水材14a,14bに含まれる水分を絞り出す絞り機構を構成している。
次に、ローラーコンベア2を駆動させて、空調用フィルタ1を棒状吸水材絞り板16a,16bと対面する位置に移動させる。空調用フィルタ1が棒状吸水材絞り板16a,16bと対面した時点でローラーコンベア2を停止し、伸縮機構7を使って吸水材固定板5a,5bを空調用フィルタ1に接近させる。吸水材固定板5a,5bに取り付けられた棒状吸水材14a,14bは、棒状吸水材絞り板16a,16bの吸水材通過孔15a,15bを貫通して空調用フィルタ1の濾材3に接触する。濾材3と棒状吸水材14a,14bの接触により、濾材3の水分が棒状吸水材14a,14bに移動し、濾材3が脱水される。
この状態で棒状吸水材14を引き抜くと、棒状吸水材14は、上部シャッター17と下部シャッター18との間を通過するときにその部位は絞られ、吸水材固定板5a,5bが空調用フィルタ1から離す工程が終了した時点で、各棒状吸水材14の全体は絞られる。
絞りローラ、9,9a,9b 心棒、10,10a,10b 移動台、11,11a、11b ガイド機構、12a,12b 絞り板、13a,13b 伸縮アーム、14a,14b 棒状吸水材、15a,15b 吸水材通過孔、16a,16b 棒状吸水材絞り板、17a 上部シャッター、18a 下部シャッター、19a 上部シャッター固定棒、20a 下部シャッター固定棒、21a 固定点、22a 上下移動機構、23 装置外枠、24 水受け、25 排水配管、26 排水貯留槽、27 搬入部、28 搬出部、29 位置検知センサ、30 センサ信号線、31 制御機構、32 コンベア制御線、33 排水。
Claims (9)
- フレームの内部に立体形状で設けられた濾材を有するフィルタを脱水するフィルタ脱水装置において、
前記フィルタを載置して搬送する搬送機構と、
前記フィルタの搬送経路の途中に設けられ前記濾材の面と対面する吸水材と、
この吸水材を前記濾材の前記面に対して垂直方向に往復移動し、吸水材を前記濾材と接触し、また離間させる移動機構と、
前記吸水材を圧縮、変形させて吸水材に含まれる水分を絞り出す絞り機構とを備え、
前記吸水材は、前記濾材の前記面と面接触する吸水面を有する弾性体で構成されていることを特徴とするフィルタ脱水装置。 - フレームの内部に立体形状で設けられた濾材を有するフィルタを脱水するフィルタ脱水装置において、
前記フィルタを載置して搬送する搬送機構と、
前記フィルタの搬送経路の途中に設けられ前記濾材の面と対面する吸水材と、
この吸水材を前記濾材の前記面に対して垂直方向に往復移動し、吸水材を前記濾材と接触し、また離間させる移動機構と、
前記吸水材を圧縮、変形させて吸水材に含まれる水分を絞り出す絞り機構とを備え、
前記吸水材は、前記濾材の前記面に向かって延びた複数本の可撓性の棒状吸水材で構成されていることを特徴とするフィルタ脱水装置。 - 前記濾材は、ジクザク形状に折曲されていることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタ脱水装置。
- 前記吸水材は、前記搬送機構の搬送方向の両側にそれぞれ対向して設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のフィルタ脱水装置。
- 前記絞り機構は、前記吸水材を支持し固定した吸水材固定板の面に沿って回転移動する絞りローラを有していることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のフィルタ脱水装置。
- 前記絞り機構は、前記吸水材を支持し固定した吸水材固定板に対向し、かつこの吸水材固定板に向かって移動する絞り板を有していることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のフィルタ脱水装置。
- 前記絞り機構は、前記棒状吸水材が貫通した吸水材通過孔を有する棒状吸水材絞り板の片側に設けられ前記吸水材通過孔を通過した前記棒状吸水材の部位を挟んで絞る、上部シャッター及び下部シャッターを有することを特徴とする請求項2に記載のフィルタ脱水装置。
- 前記フィルタが前記吸水材に対面した位置を到達したことを検知し、前記搬送機構の駆動を停止させる位置検知センサを備えたことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のフィルタ脱水装置。
- 前記フィルタは空調用フィルタであることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のフィルタ脱水装置。
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