JP7462340B2 - フィルタ逆洗システム - Google Patents

Description

本発明は、集塵機等が備える各種フィルタの逆洗時に好適なフィルタ逆洗システムに関する。

半導体装置や精密加工機械等において発生する粉塵は、集塵パイプ等で連結された集塵機によって集塵されるのが一般的である。この集塵機内には集塵用フィルタが配設されているが、集塵用フィルタは粉塵による目詰まりを起こし、集塵効率が低下するため、定期的に逆洗による粉塵除去作業が行われる。

そして、従来から、集塵機における逆洗方法に関する技術が多数開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。特許文献１に開示された濾過式集塵設備における粉塵の逆噴防止方法は、粉塵発生源まで配したダクトを介して吸引口から吸引した含塵空気をフィルタで濾過させる濾過式集塵機に、前記フィルタにその下流側から高圧空気を短時間噴射することで付着した粉塵を払い落とす逆洗装置を備えた濾過式集塵設備において、前記逆洗用高圧空気の噴射時に吸引口側流路内に生じる含塵空気の逆流に対し高圧空気を対向噴射させるようにしたことを特徴とする。

上記の特許文献１に開示された濾過式集塵設備における粉塵の逆噴防止方法によると、逆洗用高圧空気の噴射時に吸引口側流路内に生じる含塵空気の逆流に対し高圧空気を対向噴射させる方法を採用したことで、高圧空気によって逆流した含塵空気と衝突した時点でこの含塵空気の進行を阻止し、ダクトの継目や集塵フードからの含塵空気の逆噴を阻止することができ、これにより、環境汚染や作業者の作業上の障害を無くすことができるという効果が得られる、と記載されている。

また、特許文献２には、ファンが生成する所定の集塵風量の吸引によって含塵空気をフィルタの一方面から他方面に通して該フィルタでダストを捕捉して除去する集塵装置において、前記フィルタからダストを払落とす集塵装置のダスト払落し方法であって、前記フィルタのダスト払落し条件が成立したとき、前記ファンによる集塵風量を定格風量の５０％以下に低下させるステップと、低下した集塵風量による吸引を行ないながら、前記フィルタの他方面側に加圧エアを供給し、前記フィルタに付着したダストを前記フィルタの一方面から除去するステップと、を備えていることを特徴とする集塵装置のダスト払落し方法が開示されている。

上記の構成を備える特許文献２に開示された集塵装置のダスト払落し方法によると、ダスト払落し効率を高い状態に維持しつつ、集塵装置前段にダストが逆流しない集塵装置のダスト払落し方法が提供される、と記載されている。

更に、特許文献３には、サイクロン本体の内部を、複数の筒状フィルタを取り付けた仕切り部材によって上部空間と下部空間に仕切り、下部空間と連通するように吸気口を設け、上部空間と連通するように共通の排気口を設けると共に、サイクロン本体の下端に集塵物回収ボックスを取り付け、サイクロン本体の排気口に排気用ブロワを接続したサイクロン式集塵機において、前記仕切り部材に設けた複数の開口の周囲にそれぞれストップ弁用の弁座部を固定し、各筒状フィルタは各弁座部から下向きに垂設されており、前記各筒状フィルタの上端部を開閉自在でそれぞれ逆洗用ノズルを備えた逆洗用のストップ弁と、該ストップ弁を上下動させて開閉する圧空シリンダからなるストップ弁駆動機構と、各ストップ弁の逆洗用ノズルに接続した圧空ホース、及び各圧空ホースへの逆洗用圧空の供給・遮断をそれぞれ制御する逆洗用電磁弁を具備し、前記ストップ弁は下面にシールを具備し前記弁座部に対して密封可能な構造をなし、ストップ弁で筒状フィルタの上端部を閉塞した状態で圧空を供給することにより各筒状フィルタに独立に逆洗操作可能としたことを特徴とするサイクロン式集塵機が開示されている。

この特許文献３に開示されたサイクロン式集塵機によると、サイクロン本体内にフィルタ逆洗機構を組み込み一体化し、また集塵配管などを集約したことにより、部品点数の低減による構造の簡素化と全体のコンパクト化を実現でき、それらによって新規グローブボックスへは無論のこと、既設のグローブボックスにも取り付けることが可能となり、ダストの捕集・回収効率は十分高くでき、内部に組み込んでいるフィルタの逆洗効率も高く、そのためフィルタ等の使用寿命を長くできる、と記載されている。

特開平４－９０８１７号公報 特開２０１９－１８１３１７号公報 特許第３１０８６３９号公報

一般的には、逆洗時における逆洗方向の空気の流れによって集塵方向の空気の流れが相殺される。そして、逆洗を行うタイミングで集塵方向の空気の流れが一時停止した状態となったり、半導体装置や精密加工機械等といった粉塵発生源の方向への逆洗エアの逆流が発生したり、集塵パイプ内に発生する圧力変動によって粉塵発生源の方向へ逆洗圧力が伝播したりすると、半導体装置や精密加工機械等における加工精度に重大な影響を与えることとなる。従って、半導体装置や精密加工機械等の作動中は加工精度に影響が及ばないように逆洗を停止させているのが現状である。

しかし、逆洗を停止すると当然ながら集塵用フィルタの目詰まりが、逆洗ありの場合に比較して早い時期で発生するため、集塵用フィルタの交換サイクルが短くなる。また、クリーンルーム内での集塵用フィルタ交換は非常に手間がかかるため、集塵方向の空気の流れを一定に維持した状態で、逆洗エアによる逆洗圧力の伝播を極力なくし、加工精度に影響を及ぼすことがない逆洗方法が求められている。

その点、特許文献１に開示された濾過式集塵設備における粉塵の逆噴防止方法によると、含塵空気の逆流に対して高圧空気を対向噴射させることによって、ダクトの継目や集塵フードからの含塵空気の逆噴の阻止を図っている。

また、特許文献２に開示された集塵装置のダスト払落し方法によると、ファンによる集塵風量を定格風量の５０％以下に低下させ、低下した集塵風量による吸引を行ないながらフィルタの他方面側に加圧エアを供給することによって、集塵装置前段へのダストの逆流阻止を図っている。

しかし、特許文献１に開示された方法では、高圧空気を対向噴射させるとフィルタ前後の圧力差が無くなって、逆洗効果が著しく低下するおそれがある。また、陰圧と陽圧の相殺現象によって集塵機内部の内圧が高くなると、ダクトを流れる含塵空気の停止、逆流が発生するおそれがあり、ひいてはダクトの継目や集塵フードから含塵空気が噴出して、作業環境を汚染するおそれがある。

特許文献３に開示された開示されたサイクロン式集塵機によると、筒状フィルタの逆洗時にはストップ弁で筒状フィルタの上端部を閉塞した状態で圧空（逆洗エア）を供給しているため、高い逆洗効果が得られるものと思料する。

しかし、特許文献３に開示されたサイクロン式集塵機では、ストップ弁が逆洗用ノズルに配設されており、この逆洗用ノズルに圧空ホースが接続されている。つまり、ストップ弁によって筒状フィルタの上端部を開閉する際には、圧空ホースが接続された逆洗用ノズルごと上下動させる必要があり、装置構成が複雑になると共にコンパクト化が困難である。一般的に逆洗エアには大流量かつ高圧（標準で０．５ＭＰａ程度）のものが使用されるので、逆洗ノズルは大口径となり、高圧にも耐え得る構造を備える必要がある。従って、大口径で高圧に耐え得る構造の逆洗ノズルを移動させるためには、装置構成も大掛かりなものとなる。

更に、前述のとおり、逆洗エアには大流量かつ高圧のものが一般的に使用されるので、逆洗効果が高まるのに伴って、半導体装置や精密加工機械等といった粉塵発生源の方向への逆洗エアの逆流が発生したり、粉塵発生源の方向へ逆洗圧力が伝播したりすると、半導体装置や精密加工機械等における加工精度に重大な影響を与えることとなる。

そこで本願発明者は、上記の問題点に鑑み、逆洗効果の大幅な向上が図られるとともに、集塵方向の空気の流れを一定に維持した状態で、逆洗時における逆洗エアの噴出によって発生する逆洗圧力の伝播をなくし、半導体装置や精密加工機械等の粉塵発生源への逆流を阻止することができるフィルタ逆洗システムを提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。

即ち、本発明のフィルタ逆洗システムは、集塵機が備える複数のフィルタの逆洗システムであって、前記集塵機内に隔壁によって形成されるフィルタ室及びクリーン室と、前記クリーン室内に配設されるフィルタ逆洗用バルブと、前記フィルタ室内に配設される複数の前記フィルタをそれぞれ収容する複数のフィルタケースと、前記フィルタケースに配設される蓋体と、前記蓋体の開閉手段と、を含んで成り、前記フィルタ室と前記クリーン室が、前記フィルタが備える上端開口部によって連通され、前記フィルタ逆洗用バルブが、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に挿通され、前記シリンダ本体内を二分する円盤状突起部を外周面に備える中空ロッドと、前記シリンダ本体の下端開口側に接続され、前記中空ロッドの挿通孔を備えるシリンダキャップと、前記シリンダキャップに配設され、中央部に前記中空ロッドが挿通されるシール部材と、前記シリンダ本体を前記中空ロッドの軸方向に上下動させるシリンダ本体駆動手段と、前記中空ロッド内を介して前記フィルタに逆洗エアを噴出する逆洗エア供給手段と、を含んで構成され、前記シリンダ本体駆動手段によって前記シリンダ本体を下降させ、前記フィルタの上端開口部を閉塞するように前記シール部材を密着させるとともに、前記開閉手段によって前記フィルタケースに係る前記蓋体を密閉し、前記中空ロッドを介して前記逆洗エア供給手段から前記フィルタに逆洗エアを噴出することを特徴とする。

また、本発明のフィルタ逆洗システムにおいて、前記フィルタ逆洗用バルブが真空回路を備え、密閉された前記フィルタケース内を真空状態にした上で前記フィルタに逆洗エアを噴出することを特徴とする。

本発明のフィルタ逆洗システムによると、集塵機が備えるフィルタを収容したフィルタケースを密閉状態にした上でフィルタを逆洗することができる。特に、フィルタケースを密閉状態にして逆洗エアを噴射すると、半導体装置や精密加工機械等といった粉塵発生源の方向への逆洗エアの逆流が発生したり、圧力変動によって粉塵発生源の方向へ逆洗圧力が伝播したりすることがなく、半導体装置や精密加工機械等における加工精度に重大な影響を与えることがない。従って、半導体装置や精密加工機械等の作動中であっても集塵機を稼働しつつ逆洗を行うことができる。

また、逆洗によってフィルタから払い落とされた粉塵は蓋体上に溜まり、蓋体を開けた際にフィルタ室内に排出されるが、集塵方向の空気の流れは一定に維持されており、他のフィルタによる集塵も継続されているため、排出された粉塵が粉塵発生源の方向へ逆流することもなく、容易に排出することができる。なお、細かい粉塵については、蓋体が開いた段階で再び集塵されるため、この細かい粉塵も粉塵発生源の方向へ逆流することはない。

更に、本発明のフィルタ逆洗システムにおいて、フィルタ逆洗用バルブが真空回路を備え、密閉されたフィルタケース内を真空状態にした上でフィルタに逆洗エアを噴出することにより、真空と逆洗エアとの圧力差によって逆洗効果の大幅な向上が図られる。

また、フィルタケースを密閉状態とし、更に高真空状態で逆洗を行うことによって、半導体装置や精密加工機械等といった粉塵発生源の方向への逆洗エアの逆流、圧力変動による粉塵発生源の方向への逆洗圧力の伝播を、より一層防止することができる。

本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムを備えた集塵機の一例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムを構成するフィルタ逆洗用バルブであって、（ａ）はシリンダ本体が下降した状態を示す片側断面図、（ｂ）はシリンダ本体が上昇した状態を示す側面図である。 図２に示したフィルタ逆洗用バルブの分解構成図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムにおける通常集塵時の状態を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムにおいて、フィルタケース内を真空状態にする様子を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムにおける逆洗時の状態を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムにおける逆洗方法を示す概略構成図である。

以下、本発明のフィルタ逆洗システムの一実施形態について、図面に基づいて詳述する。図１（ａ）～（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るフィルタ逆洗システムを備えた集塵機１を示す概略構成図である。なお、図１（ａ）～（ｃ）は何れも同じ集塵機１であって、図１（ａ）では中央のフィルタＦ２、図１（ｂ）では左側のフィルタＦ１、図１（ｃ）では右側のフィルタＦ３の逆洗状態を示しているが、詳細については後述する。

図１（ａ）に示した本実施形態に係る集塵機１は、吸込口２を備えるフィルタ室３と、フィルタ室３内に配設された筒状のフィルタＦ（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）と、フィルタ室３内に配設された複数のフィルタＦ（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）をそれぞれ収容する複数のフィルタケース４と、これらのフィルタケース４にそれぞれ配設される蓋体５と、これら蓋体５の開閉手段５０と、フィルタ室３と隔壁７で隔てられたクリーン室８内に配設された本実施形態に係るフィルタ逆洗用バルブ１０と、粉塵を含む粉塵エアを吸込口２から吸い込み、フィルタＦによって清浄化された空気を送り出すブロア９と、を含んで主に構成されている。そして、フィルタ室３とクリーン室８とは、フィルタＦが備える上端開口部４１によって連通されている。

まず、本実施形態の集塵機１が備えるフィルタ逆洗用バルブ１０は、図２及び図３に示すように、シリンダ本体１１と、シリンダ本体１１に挿通され、シリンダ本体１１内を二分する円盤状突起部１２を外周面に備える中空ロッド１３と、シリンダ本体１１の下端開口１１ａ側に接続され、中空ロッド１３の挿通孔１４ａを備えるシリンダキャップ１４と、シリンダキャップ１４に外嵌され、中央部に中空ロッド１３が挿通されるシール部材１５と、シリンダ本体１１を中空ロッド１３の軸方向に上下動させるシリンダ本体駆動手段２０と、中空ロッド１３内を介してフィルタＦに逆洗エアを噴出する逆洗エア供給手段３０と、を含んで構成されている。なお、図２（ａ）は、本実施形態のフィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダ本体１１が下降した状態、図２（ｂ）は、シリンダ本体１１が上昇した状態を示す。

本実施形態に係るシリンダ本体１１は、その一端側に下側フランジ１６を備え、この下側フランジ１６に中空ロッド１３が挿通される下端開口１１ａを備える。下側フランジ１６には、後述するシリンダ本体駆動手段２０に係る下降時エア供給管２３（図４を参照。）の接続口１６ａを備える。また、シリンダ本体１１の他端側には上側フランジ１７を備え、この上側フランジ１７に中空ロッド１３が挿通される上端開口１１ｂを備える。上側フランジ１７には、後述するシリンダ本体駆動手段２０に係る上昇時エア供給管２４（図４を参照。）の接続口１７ａを備える。なお、上側フランジ１７に係る上端開口１１ｂ内には、後述する中空ロッド１３に係るロッド本体１３ａが摺接するロッドパッキン１７ｂが配設されている。

本実施形態に係る中空ロッド１３は、ロッド本体１３ａの一端に、後述する逆洗エア供給手段３０（図１を参照。）から供給される逆洗エアが噴出される噴出口１３ｂを備え、ロッド本体１３ａの他端には、逆洗エア供給手段３０に係る切替弁３２（図１，図４等を参照。）との接続口１３ｃを備える。そして、中空ロッド１３に係るロッド本体１３ａの外周面には、この中空ロッド１３をシリンダ本体１１に挿通した際にシリンダ本体１１内を二分する円盤状突起部１２を備える。中空ロッド１３に係るロッド本体１３ａの外周面に円盤状突起部１２を備えることによって、中空ロッド１３をシリンダ本体１１に挿通した際、シリンダ本体１１における下側フランジ１６側に下降室１１ｃ、上側フランジ１７側に上昇室１１ｄが形成されることとなる。

なお、本実施形態に係る円盤状突起部１２は、中空ロッド１３に係るロッド本体１３ａの外周面に周設された４つのツバ状凸部１２ａと、ツバ状凸部１２ａ，１２ａ間に形成される凹溝１２ｂとで形成され、この凹溝１２ｂにシリンダパッキン１２ｃ及びシリンダガイドパッキン１２ｄが配設されることによって構成されているが、円盤状突起部１２は当該構成に限定されず、シリンダ本体１１内を二分してシリンダ本体１１内に下降室１１ｃ及び上昇室１１ｄを形成することができる構成であれば、具体的な形状等は特に限定されない。

また、本実施形態に係るシリンダ本体１１と、中空ロッド１３との関係において、シリンダ本体１１に係る下側フランジ１６が備える下端開口１１ａは、中空ロッド１３に係る円盤状突起部１２が挿通可能な径を有し、シリンダ本体１１に係る上側フランジ１７が備える上端開口１１ｂは、中空ロッド１３に係るロッド本体１３ａが挿通可能であって、円盤状突起部１２が挿通不可な径を有する。

本実施形態に係るシリンダキャップ１４は、シリンダ本体１１の下側フランジ１６側にパッキン１９を介して接合されるが、より具体的には、シリンダ本体１１にボルト１８によって螺着される。シリンダキャップ１４は、中空ロッド１３に係るロッド本体１３ａの挿通孔１４ａを備え、この挿通孔１４ａ内には、ロッド本体１３ａが摺接するロッドパッキン１４ｂが配設されている。

ここで、本実施形態のフィルタ逆洗システムに係るフィルタ逆洗用バルブ１０は、更に真空回路４４を含んで構成されている。そして、本実施形態のフィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダキャップ１４には、この真空回路４４に係る真空用配管４５（図４を参照。）の接続口１４ｃを備える。なお、真空回路４４については後述する。

本実施形態に係るシール部材１５は、シリンダ本体１１に係る下側フランジ１６側に配設されたシリンダキャップ１４の下端開口側に外嵌されるドーナツ状の部材である。シール部材１５の中央部には中空ロッド１３が挿通されており、シール部材１５に係る外周壁はシール材１５ａで形成され、シール部材１５の下端開口縁がシール部１５ｂとなる。なお、シール材１５ａの素材としては、例えばシリコンゴム等の弾性部材や、ステンレス、アルミニウム等の金属部材等が挙げられ、本実施形態のフィルタ逆洗用バルブ１０の使用環境等に応じて適宜選択される。

本実施形態に係るシリンダ本体駆動手段２０は、中空ロッド１３が挿通されたシリンダ本体１１を、中空ロッド１３の軸方向に上下動させるための駆動手段であって、図４に示すように、気体源４０から圧縮空気が供給される供給管２１と、供給管２１に配設される切替弁２２と、切替弁２２から本実施形態のフィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダ本体１１が備える接続口１６ａに接続される下降時エア供給管２３と、切替弁２２からシリンダ本体１１が備える接続口１７ａに接続される上昇時エア供給管２４と、を含んで構成されている。気体源４０から供給管２１を介して供給される圧縮空気は、切替弁２２によって下降時エア供給管２３または上昇時エア供給管２４に供給される。

ここで、本実施形態のフィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダ本体１１の駆動方法（昇降移動方法）について詳述する。まず、図４に示すように、シリンダ本体１１が上側に位置している状態を通常集塵時とする。この状態から、図５に示すように、シリンダ本体駆動手段２０に係る切替弁２２によって気体源４０からの圧縮空気を、下降時エア供給管２３を介して接続口１６ａからシリンダ本体１１内の下降室１１ｃに供給すると、下降室１１ｃ内の体積が増える。このとき、中空ロッド１３は移動しないため、下降室１１ｃ内の体積の増加に伴ってシリンダ本体１１が下降することとなる。

そして、図６はフィルタＦの逆洗時の状態を示しているが、逆洗作業が終わり、シリンダ本体駆動手段２０に係る切替弁２２によって気体源４０からの圧縮空気を、上昇時エア供給管２４を介して接続口１７ａからシリンダ本体１１内の上昇室１１ｄに供給すると、上昇室１１ｄ内の体積が増える。このときも中空ロッド１３は移動しないため、図４に示すように、上昇室１１ｄ内の体積の増加に伴ってシリンダ本体１１が上昇することとなる。

本実施形態に係る逆洗エア供給手段３０は、中空ロッド１３に逆洗エアを供給するためのものであって、逆洗エアタンク（不図示）と、逆洗エアタンクに配設される切替弁３２とを含んで構成される（図１，図４等を参照。）。この切替弁３２に、本実施形態のフィルタ逆洗用バルブ１０に係る中空ロッド１３が備える接続口１３ｃが接続される。通常集塵時、切替弁３２は閉状態となっており、逆洗時に切替弁３２を開状態とすることによって、逆洗エアタンクから逆洗エアが供給され、中空ロッド１３内を介して噴出口１３ｂから逆洗エアが噴出される。

次に、本実施形態に係る筒状のフィルタＦ（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）は、図１，図４等に示すように、フィルタケース４によってそれぞれ収容されている。そして、これらのフィルタケース４には蓋体５がそれぞれ配設されており、これらの蓋体５はそれぞれ開閉手段５０を備えている。

本実施形態に係る蓋体５の開閉手段５０は、例えば図４に示すように、エアシリンダ５１と、ピストンロッド５２と、ピストンロッド５２の先端部にピン５３で回動自在に連結された蓋体開閉アーム５４と、蓋体開閉アーム５４を回動自在に軸支するピン５５と、蓋体開閉アーム５４の先端に配設された蓋体押さえローラ５６と、ボルト５８で回動自在に軸支された蓋体支持アーム５７と、を含んで構成される。更に、エアシリンダ５１に係るロッド側ポート５９には、シリンダ本体駆動手段２０に係る上昇時エア供給管２４が接続され、エアシリンダ５１に係るヘッド側ポート６０には、シリンダ本体駆動手段２０に係る下降時エア供給管２３が接続されている。

ここで、本実施形態に係る蓋体５の開閉手段５０による蓋体５の開閉方法について詳述する。まず、図４に示すように、シリンダ本体１１が上側に位置している状態を通常集塵時とする。このとき、開閉手段５０に係るピストンロッド５２は引き込まれた状態で維持されており、蓋体開閉アーム５４はピン５５を軸心に回動し、蓋体押さえローラ５６による蓋体５の押さえ込みが解除される。すると、蓋体５の自重によって、ボルト５８を軸心として蓋体支持アーム５７が回動し、それに伴って蓋体５は開状態となっている。

この状態から、シリンダ本体駆動手段２０に係る切替弁２２によって気体源４０からの圧縮空気を、下降時エア供給管２３を介して接続口１６ａからシリンダ本体１１内の下降室１１ｃに供給すると、図５に示すように、下降室１１ｃ内の体積の増加に伴ってシリンダ本体１１が下降することとなるが、これと同時に、下降時エア供給管２３を介してエアシリンダ５１に係るヘッド側ポート６０からエアシリンダ５１に圧縮空気が供給される。すると、ピストンロッド５２が押し出され、それに伴って蓋体開閉アーム５４はピン５５を軸心に回動し、蓋体押さえローラ５６によって蓋体５が押さえ込まれ、蓋体５が閉状態となる。

そして、図６に示した逆洗作業が終わり、シリンダ本体駆動手段２０に係る切替弁２２によって気体源４０からの圧縮空気を、上昇時エア供給管２４を介して接続口１７ａからシリンダ本体１１内の上昇室１１ｄに供給すると、図４に示すように、上昇室１１ｄ内の体積の増加に伴ってシリンダ本体１１が上昇することとなるが、これと同時に、上昇時エア供給管２４を介してエアシリンダ５１に係るロッド側ポート５９からエアシリンダ５１に圧縮空気が供給される。すると、ピストンロッド５２が引き込まれ、それに伴って蓋体開閉アーム５４はピン５５を軸心に回動し、蓋体押さえローラ５６による蓋体５の押さえ込みが解除される。すると、蓋体５の自重によって、ボルト５８を軸心として蓋体支持アーム５７が回動し、蓋体５が開状態となる。

また更に、本実施形態のフィルタ逆洗システムに係るフィルタ逆洗用バルブ１０は、真空回路４４を含んで構成されている。本実施形態に係る真空回路４４は、フィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダキャップ１４が備える接続口１４ｃに接続される真空用配管４５と、切替弁４６を介して真空用配管４５に配設されるエジェクタ４７と、エジェクタ４７に圧縮空気を供給する気体源４０ａとで主に構成されている。真空回路４４の機能については、以下の逆洗方法において説明する。

以上の構成を含んで成る本実施形態のフィルタ逆洗システムによって、集塵機１に係るフィルタＦ（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）の逆洗方法を説明する。図７は、図１に示した集塵機１における主要部を図示した説明図である。まず、図７（ａ）に示すように、通常集塵時は、フィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダ本体１１を上昇させた状態で、集塵機１に係るブロア９を駆動すると、吸込口２からフィルタ室３内に粉塵を含む粉塵エアを吸い込み、フィルタケース４内に収納されたフィルタＦを通過する際に粉塵が捕集される。フィルタＦを通過して清浄化された空気は、フィルタＦの上端開口部４１に配設された天板４２と、フィルタ逆洗用バルブ１０に係るシール部材１５との間からクリーン室８内に流入し、最終的に集塵機１の外部へ排気される。なお、図７（ａ）の状態が、図１（ａ）におけるフィルタＦ１，Ｆ３と同じ状態であり、図４は図７（ａ）の拡大図である。

捕集された粉塵によってフィルタＦが目詰まりしてくると集塵効率が著しく低下するため、フィルタＦの逆洗を行う。フィルタＦの逆洗時には、図７（ｂ）に示すように、シリンダ本体駆動手段２０に係る切替弁２２によって気体源４０からの圧縮空気を、下降時エア供給管２３を介して接続口１６ａからシリンダ本体１１内の下降室１１ｃに供給するとともに、蓋体５の開閉手段５０に係るエアシリンダ５１が備えるヘッド側ポート６０からエアシリンダ５１内に供給する。下降室１１ｃに供給された圧縮空気によって下降室１１ｃ内の体積が増加すると、それに伴ってシリンダ本体１１が下降し、シリンダ本体１１の下方に配設されたシール部材１５が備えるシール部１５ｂが天板４２に密着することとなる。また、ヘッド側ポート６０からエアシリンダ５１内に供給された圧縮空気によってピストンロッド５２が押し出され、それに伴って蓋体開閉アーム５４はピン５５を軸心に回動し、蓋体押さえローラ５６によって蓋体５が押さえ込まれ、蓋体５が閉状態となる。つまり、フィルタＦの上端開口部４１はシール部材１５によって閉塞され、フィルタケース４の下端開口部４ａは蓋体５によって閉じられることによって、フィルタＦを収容したフィルタケース４は密閉された状態となる。

この状態から、次に真空回路４４を稼働させ、フィルタケース４内を高真空状態とする。具体的には、図７（ｃ）に示すように、気体源４０ａからエジェクタ４７に圧縮空気を供給するとともに、真空用配管４５に配設された切替弁４６を開状態とすると、フィルタ逆洗用バルブ１０に係るシリンダキャップ１４が備える接続口１４ｃに接続された真空用配管４５を介して、フィルタケース４内の空気が吸引され、フィルタケース４内は高真空状態となる。なお、図５は図７（ｃ）の拡大図である。

そして、フィルタケース４内が高真空状態となった段階で、図７（ｄ）に示すように、真空回路４４を遮断するとともに、逆洗エア供給手段３０に係る切替弁３２を開状態とすることによって、逆洗エアタンク（不図示）から逆洗エアが供給され、中空ロッド１３内を介して噴出口１３ｂから逆洗エアがフィルタケース４内のフィルタＦに噴出される。このとき、フィルタケース４は密閉された状態であるため、ブロア９の駆動を止めなくても逆洗対象のフィルタＦを介した粉塵エアの吸い込みは遮断されている。なお、この図７（ｄ）の状態が、図１におけるフィルタＦ２と同じ状態であるが、図１（ａ）に示すように、複数のフィルタＦが配設された集塵機１において、逆洗対象となるフィルタＦ２のみを密閉状態で逆洗し、他のフィルタＦ１，Ｆ３では、通常の集塵作業を継続することができる。

フィルタＦの逆洗が終わると、図７（ａ）に示すように、逆洗エア供給手段３０に係る切替弁３２を閉状態としつつ、シリンダ本体駆動手段２０に係る切替弁２２によって気体源４０からの圧縮空気を、上昇時エア供給管２４を介して接続口１７ａからシリンダ本体１１内の上昇室１１ｄに供給するとともに、蓋体５の開閉手段５０に係るエアシリンダ５１が備えるロッド側ポート５９からエアシリンダ５１内に供給する。上昇室１１ｄに供給された圧縮空気によって上昇室１１ｄ内の体積が増加すると、それに伴ってシリンダ本体１１が上昇する。また、ロッド側ポート５９からエアシリンダ５１内に供給された圧縮空気によってピストンロッド５２が引き込まれ、それに伴って蓋体開閉アーム５４はピン５５を軸心に回動し、蓋体押さえローラ５６による蓋体５の押さえ込みが解除される。すると、蓋体５の自重によって、ボルト５８を軸心として蓋体支持アーム５７が回動し、蓋体５が開状態となる。そして、蓋体５が開状態となり、フィルタＦの上端開口部４１に配設された天板４２と、フィルタ逆洗用バルブ１０に係るシール部材１５との密着状態が解除されると、フィルタＦの上端開口部４１を介してフィルタ室３とクリーン室８が連通し、粉塵エアの浄化が再開されることとなる。

以上の構成を含んで成る本実施形態のフィルタ逆洗システムによると、集塵機１が備えるフィルタＦを収容したフィルタケース４を密閉状態、且つ高真空状態にしてフィルタＦを逆洗することができる。特に、フィルタケース４内を高真空状態として逆洗エアを噴射すると、圧力差によって逆洗効果の大幅な向上が図られる。

また、フィルタＦを収容したフィルタケース４を密閉状態とし、更に高真空状態で逆洗を行うため、半導体装置や精密加工機械等といった粉塵発生源の方向への逆洗エアの逆流が発生したり、圧力変動によって粉塵発生源の方向へ逆洗圧力が伝播したりすることがなく、半導体装置や精密加工機械等における加工精度に重大な影響を与えることがない。従って、半導体装置や精密加工機械等の作動中であっても集塵機１を稼働しつつ逆洗を行うことができる。

具体的には、図１（ａ）～（ｃ）に示すように、集塵機１に複数のフィルタＦが配設されている態様においては、逆洗対象となるフィルタＦを収容したフィルタケース４のみを密閉状態にして逆洗作業を行い、他のフィルタＦでは通常の集塵作業を継続することができる。図１（ａ）ではフィルタＦ２の逆洗を行っている間、フィルタＦ１，Ｆ３で集塵を行うことができ、同様に、図１（ｂ）ではフィルタＦ１の逆洗、図１（ｃ）ではフィルタＦ３の逆洗を行っている間、他のフィルタＦで集塵を行うことができる。このように、集塵方向の空気の流れを一定に維持した状態で、逆洗対象となるフィルタＦを収容したフィルタケース４を密閉状態とすることにより、逆洗時における逆洗エアの噴出によって発生する逆洗圧力の伝播をなくし、半導体装置や精密加工機械等の粉塵発生源への逆流を阻止することができる。

更に、逆洗によってフィルタＦから払い落とされた粉塵は蓋体５上に溜まり、蓋体５を開けた際にフィルタ室３内に排出されるが、集塵方向の空気の流れは一定に維持されており、他のフィルタＦによる集塵も継続されているため、排出された粉塵が粉塵発生源の方向へ逆流することもなく、容易に排出することができる。なお、細かい粉塵については、蓋体５が開いた段階で再び集塵されるため、この細かい粉塵も粉塵発生源の方向へ逆流することはない。

以上、本発明のフィルタ逆洗システムの実施形態について詳述したが、本発明のフィルタ逆洗システムの技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本実施形態のフィルタ逆洗システムに係るフィルタ逆洗用バルブ１０について、真空回路４４を備えた態様について詳述したが、真空回路４４は必ずしも備えていなくてもよい。真空回路４４を備えていない態様であれば、図７（ｂ）の状態から図７（ｄ）に示すように、フィルタケース４内を高真空状態にすることなく逆洗を行ってもよい。この態様であっても、逆洗対象となるフィルタＦを収容したフィルタケース４は密閉されているため、逆洗対象となるフィルタＦについては集塵方向の空気の流れを遮断することができ、逆洗効果が十分に得られるとともに、逆洗エアの噴出によって発生する逆洗圧力の伝播をなくし、半導体装置や精密加工機械等の粉塵発生源への逆流を阻止することができる。但し、逆洗エアの圧力を高めると、逆洗時に蓋体５から逆洗エアが漏れて、半導体装置や精密加工機械等の粉塵発生源に影響を及ぼすおそれがあるため、真空回路４４を備えていない態様では、逆洗エアの圧力を若干、低めに設定することが好ましい。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。

１：集塵機
２：吸込口
３：フィルタ室
４：フィルタケース
５：蓋体
７：隔壁
８：クリーン室
９：ブロア
１０：フィルタ逆洗用バルブ
１１：シリンダ本体
１１ａ：下端開口
１１ｂ：上端開口
１１ｃ：下降室
１１ｄ：上昇室
１２：円盤状突起部
１３：中空ロッド
１３ａ：ロッド本体
１３ｂ：噴出口
１３ｃ，１６ａ，１７ａ：接続口
１４：シリンダキャップ
１５：シール部材
１６：下側フランジ
１７：上側フランジ
１８：ボルト
１９：パッキン
２０：シリンダ本体駆動手段
２１：供給管
２２，３２，４６：切替弁
２３：下降時エア供給管
２４：上昇時エア供給管
３０：逆洗エア供給手段
４０，４０ａ：気体源
４１：上端開口部
４２：天板
４４：真空回路
４５：真空用配管
４７：エジェクタ
５０：開閉手段
５１：エアシリンダ
５２：ピストンロッド
５３，５５：ピン
５４：蓋体開閉アーム
５６：蓋体押さえローラ
５７：蓋体支持アーム
５８：ボルト
５９：ロッド側ポート
６０：ヘッド側ポート
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３：フィルタ

Claims (2)

1. 集塵機が備える複数のフィルタの逆洗システムであって、
   前記集塵機内に隔壁によって形成されるフィルタ室及びクリーン室と、
   前記クリーン室内に配設されるフィルタ逆洗用バルブと、
   前記フィルタ室内に配設される複数の前記フィルタをそれぞれ収容する複数のフィルタケースと、
   前記フィルタケースに配設される蓋体と、
   前記蓋体の開閉手段と、
   を含んで成り、
   前記フィルタ室と前記クリーン室が、前記フィルタが備える上端開口部によって連通され、
   前記フィルタ逆洗用バルブが、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に挿通され、前記シリンダ本体内を二分する円盤状突起部を外周面に備える中空ロッドと、前記シリンダ本体の下端開口側に接続され、前記中空ロッドの挿通孔を備えるシリンダキャップと、前記シリンダキャップに配設され、中央部に前記中空ロッドが挿通されるシール部材と、前記シリンダ本体を前記中空ロッドの軸方向に上下動させるシリンダ本体駆動手段と、前記中空ロッド内を介して前記フィルタに逆洗エアを噴出する逆洗エア供給手段と、を含んで構成され、
   前記シリンダ本体駆動手段によって前記シリンダ本体を下降させ、前記フィルタの上端開口部を閉塞するように前記シール部材を密着させるとともに、前記開閉手段によって前記フィルタケースに係る前記蓋体を閉じて前記フィルタケースを密閉し、
   前記中空ロッドを介して前記逆洗エア供給手段から前記フィルタに逆洗エアを噴出することを特徴とするフィルタ逆洗システム。
2. 前記フィルタ逆洗用バルブが真空回路を備え、
   密閉された前記フィルタケース内を真空状態にした上で前記フィルタに逆洗エアを噴出することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ逆洗システム。