JP2003120200A - トンネル工事用集塵機 - Google Patents

トンネル工事用集塵機

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JP2003120200A
JP2003120200A JP2001313225A JP2001313225A JP2003120200A JP 2003120200 A JP2003120200 A JP 2003120200A JP 2001313225 A JP2001313225 A JP 2001313225A JP 2001313225 A JP2001313225 A JP 2001313225A JP 2003120200 A JP2003120200 A JP 2003120200A
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勉 金子
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(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で耐久性を高くし、大量の含塵空
気を効率良く処理可能とする。 【解決手段】 透孔が穿設されたスクリーン板を複数枚
積層したフィルタユニット20を所要数配列してフィル
タパネル2を構成し、このフィルタパネル2をケーシン
グ1の内部に設置するとともに、ケーシング1の前部に
スプレーノズル3、ケーシングの後部に送風ファン4を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの掘削工
事中にさく孔、発破、コンクリート吹付け等の作業によ
り発生する粉塵を捕集するためのトンネル工事用集塵機
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トンネルの掘削工事中に発生する粉塵を
捕集するためのトンネル工事用集塵機としては、従来、
バグフィルタや電気集塵器が広く用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、バグフィルタ
は空気中の粉塵を濾布で濾過することにより捕集するも
のであるため、濾布の磨耗が激しく耐久性が悪い。また
空気が濾布を通過するときの圧力損失が大きいため、特
に1000〜3000m3 /minもの大風量を必要と
するトンネル工事用集塵機では動力費が嵩む。
【0004】電気集塵器は放電電極と集塵電極の間を通
過する空気中の粉塵に電荷を与え、集塵電極に付着させ
て捕集するものであるため、圧力損失はバグフィルタに
比べて小さいが、高圧電源を用いるため定期的なオーバ
ーホールが必要であり、故障の確率が高く、故障した場
合、作業環境の悪化により作業に支障を来す可能性が高
い。
【0005】本発明は、トンネル工事用集塵機における
上記問題を解決するものであって、耐久性が高く、構造
が簡単で集塵性能が優れ、大量の含塵空気を効率良く処
理可能な低コストのトンネル工事用集塵機を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のトンネル工事用
集塵機は、透孔が穿設されたスクリーン板を複数枚積層
したフィルタユニットを所要数配列してフィルタパネル
を構成し、このフィルタパネルをケーシングの内部に設
置するとともに、ケーシングの前部にスプレーノズル、
ケーシングの後部に送風ファンを設けることにより上記
課題を解決している。
【0007】このトンネル工事用集塵機は、ケーシング
前面の吸込口からケーシングに流入する含塵空気に、前
部のスプレーノズルで適度な湿気を与えて微細粉塵の重
量を増大させ、相互に凝集肥大化させた後、フィルタユ
ニットで捕集し、除塵空気を送風ファンでケーシング後
面の排出口から排出する。フィルタユニットは透孔が穿
設されたスクリーン板を複数枚積層したものであり、空
気がフィルタユニットを通過するときの圧力損失はバグ
フィルタの濾布を通過するときに比べてはるかに小さ
く、かつ含塵空気を加湿することで、電気集塵器と同等
の集塵性能が得られる。スクリーン板の材質としては、
強度と耐久性の高い金属を使用することが好ましい。
【0008】トンネル工事用集塵機は、通常トンネルの
切羽面から含塵空気を吸込み坑口側へ除塵空気を排出す
るため、ケーシング前面の吸込口を切羽面側、後面の排
出口を坑口側に向け、ケーシングの前後方向がトンネル
の掘進方向と平行となるように設置される。処理風量は
1000m3 /min以上が必要とされる。また、トン
ネル内には工事用の各種作業機械が往復通行するため、
トンネル工事用集塵機は、作業機械の通行に支障を生じ
ないよう、幅と高さが制限される。
【0009】トンネルの掘削工事により発生する粉塵を
効率良く捕集するためには、フィルタユニットを通過す
る空気の通過速度は1m/s以下とすることが望まし
く、例えば、1200m3 /minの処理能力が必要な
場合、フィルタパネルの所要面積は、(1200m3
min)/(60m/min)=20m2 となる。幅と
高さが制限されるトンネル工事用集塵機において、これ
だけの面積のフィルタパネルをケーシング内に前後方向
と直交するように横断面上に設置することは困難であ
る。
【0010】フィルタパネルをケーシングの前後方向と
平行に配置すれば、幅と高さが制限されていても、前後
方向への長さを長くすることで必要な面積のフィルタパ
ネルを設置することが可能となる。トンネルの掘削工事
により発生する粉塵には、コンクリート吹付け作業時の
モルタル等付着性の高い粉体が多く含まれているので、
フィルタユニットは定期的に洗浄しないと、目詰まりを
生じ、圧力損失が増大し処理能力が低下する。
【0011】フィルタパネル内に、洗浄水を噴射するノ
ズルを備えた高圧水配管と、洗浄空気を噴射するノズル
を備えた高圧空気配管とを設け、定期的に内側から洗浄
水噴射と洗浄空気噴射を行うと、高い洗浄効果が得ら
れ、目詰まりによる処理能力の低下を防止することがで
きる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態であ
るトンネル工事用集塵機の構成を示す平面図、図2はト
ンネル工事用集塵機の構成を示す側面図、図3はフィル
タユニットの構造を示す部分拡大断面図、図4はフィル
タパネル内の高圧水配管と高圧空気配管の配置の説明図
である。
【0013】このトンネル工事用集塵機は、ケーシング
1の内部に所要数のフィルタユニット20を配列したフ
ィルタパネル2が設置され、ケーシング1の前部にスプ
レーノズル3、ケーシング1の後部に送風ファン4が設
けられている。このトンネル工事用集塵機は、トンネル
の切羽面から含塵空気ADを吸込み坑口側へ除塵空気A
Cを排出するため、ケーシング1前面の吸込口5を切羽
面側、後面の排出口6を坑口側に向け、ケーシング1の
前後方向がトンネルの掘進方向と平行となるように設置
される。
【0014】フィルタユニット20は、図3に示すよう
に、透孔21が穿設されたアルミニウム合金等の金属製
のスクリーン板22を複数枚積層したものであり、透孔
21の位置や方向により気流を変化させ、通過する空気
中の粉塵Dを慣性で集塵する。金属製のスクリーン板2
2は、バグフィルタの濾布に比べて耐久性が極めて大き
い。なお、スクリーン板22は、粉塵Dの性質によって
はプラスチック等他の材質のものを用いることもでき
る。
【0015】このトンネル工事用集塵機では、フィルタ
ユニット20を複数配列してフィルタパネル2を構成
し、このフィルタパネル2をケーシング1の前後方向と
平行に所定間隔で4列配置している。このように配置し
たことにより、ケーシング1の断面積は、同一面積のフ
ィルタパネル2をケーシング1の前後方向と直交するよ
うに設置した場合と比べると約10分の1となってい
る。
【0016】ケーシング1は幅と高さが制限されるが、
処理風量を増加させる必要があるときには、前後方向へ
の長さを長くすることで、ケーシング1の断面積を増加
させることなく必要な面積のフィルタパネル2を設置す
ることができる。フィルタパネル2内には、図4に示す
ように、高圧水WPを噴射するノズル23を備えた高圧
水配管24と、高圧空気APを噴射するノズル25を備
えた高圧空気配管26とが、各フィルタパネル2を構成
する左右のフィルタユニット20の間に所定距離離隔し
て設けられている。
【0017】ケーシング1の底面には、フィルタパネル
2で捕集された粉塵Dを一旦貯留し定期的に排出するた
めのトラフ7が若干傾斜を付けて設けられている。トン
ネル掘削工事の際には、このトンネル工事用集塵機が送
風ファン4でトンネルの切羽面から含塵空気ADを吸込
み坑口側へ除塵空気ACを排出して迅速にトンネル内の
空気を入れ替える。
【0018】このとき、吸込口5からケーシング1に流
入する含塵空気ADに、吸込口5全面にわたって配置さ
れたスプレーノズル3からスプレー水WSを噴霧し、適
度な湿気を与えて微細粉塵の重量を増大させ、相互に凝
集肥大化させた後、フィルタユニット20で捕集する。
フィルタユニット20を通過した除塵空気ACはケーシ
ング1後面の排出口6から排出する。
【0019】含塵空気ADがフィルタユニット20を通
過するときの圧力損失はバグフィルタの濾布を通過する
ときに比べてはるかに小さく、かつ含塵空気ADを加湿
することで、電気集塵器と同等の集塵性能が得られる。
トンネルの掘削工事により発生する粉塵Dには、コンク
リート吹付け作業時のモルタル等付着性の高い粉体が多
く含まれているので、フィルタユニット20は定期的に
洗浄しないと、目詰まりを生じ、圧力損失が増大し処理
能力が低下する。このため、フィルタパネル2内側の高
圧水配管24と高圧空気配管26とに高圧水WPと高圧
空気APとを定期的に供給し、ノズル23とノズル25
から、洗浄水WWの噴射と洗浄空気AWの噴射とを順番
に行って、フィルタユニット20を洗浄する。
【0020】高圧水WPは坑内供給水より高圧ポンプ
(図示略)で加圧供給され、高圧空気AWはコンプレッ
サ(図示略)で加圧供給される。高圧ポンプとコンプレ
ッサはトンネル工事用集塵機と一体に設置しておくとト
ンネル内の配置がコンパクトになる。フィルタパネル2
で捕集された粉塵Dは、洗浄水WWとともに一旦トラフ
7に貯留された後、定期的に外部に排出される。排出さ
れた粉塵Dを含む洗浄水WWは、切羽からの排水ととも
に、通常坑口に設置される排水処理場に送られて処理さ
れる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
工事用集塵機は、耐久性が高く、構造が簡単で集塵性能
が優れ、大量の含塵空気を効率良く処理することができ
る。また、動力損失が少なく消費電力を節減でき、メン
テナンスも容易で、コストが低減できる。
【0022】フィルタパネルをケーシングの前後方向と
平行に配置すれば、幅と高さが制限されていても、前後
方向への長さを長くすることで必要な面積のフィルタパ
ネルを設置することが可能となる。フィルタパネル内
に、洗浄水を噴射するノズルを備えた高圧水配管と、洗
浄空気を噴射するノズルを備えた高圧空気配管とを設
け、内側から洗浄水噴射と洗浄空気噴射を行うと、高い
洗浄効果が得られ、目詰まりによる処理能力の低下を防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるトンネル工事用集
塵機の構成を示す平面図である。
【図2】トンネル工事用集塵機の構成を示す側面図であ
る。
【図3】フィルタユニットの構造を示す部分拡大断面図
である。
【図4】フィルタパネル内の高圧水配管と高圧空気配管
の配置の説明図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 フィルタパネル 3 スプレーノズル 4 送風ファン 5 吸込口 6 排出口 7 トラフ 20 フィルタユニット 21 透孔 22 スクリーン板 23 ノズル 24 高圧水配管 25 ノズル 26 高圧空気配管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透孔が穿設されたスクリーン板を複数枚
    積層したフィルタユニットを所要数配列してフィルタパ
    ネルを構成し、該フィルタパネルをケーシングの内部に
    設置するとともに、ケーシングの前部にスプレーノズ
    ル、ケーシングの後部に送風ファンを設けたトンネル工
    事用集塵機。
  2. 【請求項2】 フィルタパネルをケーシングの前後方向
    と平行に配置したことを特徴とする請求項1記載のトン
    ネル工事用集塵機。
  3. 【請求項3】 フィルタパネル内に、洗浄水を噴射する
    ノズルを備えた高圧水配管と、洗浄空気を噴射するノズ
    ルを備えた高圧空気配管とを設けたことを特徴とする請
    求項1または請求項2記載のトンネル工事用集塵機。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101186809B1 (ko) * 2010-06-29 2012-09-28 신한이앤티주식회사 터널 공사용 습/건식 겸용 이동식 집진기
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CN114893404A (zh) * 2022-05-13 2022-08-12 扬州森源电气有限公司 一种断路器生产制造用螺杆式空压机

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