JP2007152229A - 集塵機 - Google Patents

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Akio Nishigori
昭雄 錦織
Shigeyuki Kanda
茂之 神田
Shigeru Sugano
茂 菅野
Akira Masuda
明 枡田
Hidemitsu Goto
英充 後藤
Yukihiko Okada
幸彦 岡田
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Abstract

【課題】 コンプレッサ等を設けることなく、フィルターの破損を防止しつつ吸引ブロアの稼働による集塵作業を中断することなくフィルターの目詰まりを解消する。
【解決手段】 集塵機10は、フィルター18を備えた複数のサイクロン12A、12Bと、サイクロン12A、12Bをタンク2Aに連通させると共にサイクロン12A、12B同士を粉塵の導入側で連通させる導入側導管14と、サイクロン12A、12Bを吸引ブロア1及び大気に連通させる吸引側導管16とを有している。導入側導管14は、導入側導管14内の導通を制御する複数の導入側バルブ28を有し、吸引側導管16は、吸引側導管16内の導通を制御する複数の吸引側バルブ30を有する。導入側バルブ28及び吸引側バルブ30は、吸引ブロア1が少なくとも一つの任意のサイクロン12を経路として吸気できる一方、他のサイクロン12内に大気が逆流できるように組み合わせて開閉できる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば、粉塵や汚泥等の産業廃棄物を巡回して収集するバキューム車輌等において車載ブロアと車載吸引タンクとの間に配置されて粉塵を回収する集塵機の改良に関し、特に、フィルターの目詰まりを簡易に解消することに関するものである。
汚泥等の産業廃棄物を巡回して収集するに際しては、吸引ブロアと、この吸引ブロアに接続されて吸引ブロアの吸引力により吸引された産業廃棄物を収容するタンクとを備えたバキューム車輌が使用されることがある。このようなバキューム車輌においては、吸引ブロアを稼働させることによりタンク内を瞬時に陰圧状態として、このタンクから伸びる吸引ホースにより汚泥等の産業廃棄物を吸い上げる。
この場合、汚泥等を収容するタンクは、内部に収容物の液面上昇に伴い上昇するフロート弁が設置されており、タンク内部が満量近くになると、このフロート弁がタンクの上部に設けられた吸引ブロアとの接続口を塞いで、タンク内を満量にすると共に、回収した汚泥等が吸引ブロアに混入するのを防止する。
しかし、吸引すべき産業廃棄物の中には、水分の多い汚泥以外にも、例えば、廃棄活性炭、カーボン、廃棄石灰、燃え殻、木切り粉等の水分の極めて少ない粉体物が含まれていることもある。これらの粉体物をタンク内に吸い込むと、フロート弁が存在しても、粉体物が粉塵としてタンクから吸引ブロア内部にまで入り込むことがあり、その結果、吸引ブロアの吸引機能が低下したり、ブロア羽が異物を噛み込んで故障等が発生することがあった。
このような粉塵対策としては、タンクと吸引ブロアとの間にフィルターを備えた集塵機を設置することが考えられる。この場合、汚泥等の産業廃棄物を吸引処理しているうちに、フィルターに微細な粉塵が付着して、吸引効率が低下したり、目詰まりを起こすことがあるため、従来は、コンプレッサー等により、吸引側からフィルターに圧縮空気を吹き付けることにより、フィルターの目詰まりを除去あるいは防止していた(例えば、特許文献1乃至3等参照)。
しかし、これらの従来の手段では、フィルターの目詰まりを解消する時には、空気を逆流させる必要があることから、必然的に、同時に吸引ブロアの稼働も停止して、集塵作業を中断する必要があり、集塵効率が低下する問題があった。また、フィルターの目詰まりを解消するためには、コンプレッサ等の別の大掛かりな設備を準備する必要があると共に、圧縮空気の逆噴射によりフィルターが破損等し本来の機能が損なわれるおそれもあった。
また、このようなフィルターの問題だけではなく、特に、バキューム車輌等において集塵を達成しようとした場合、車載式の集塵機とすることも考えられるが、車輌上では集塵機の設置スペースが限定され、充分な集塵能力を確保することができず、必ずしも充分な集塵効率を達成することができないと共に、既存のバキューム車輌には適用できない問題もあった。
特開2005−125293号公報 特開2001−259557号公報 特開平10−160217号公報
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、コンプレッサ等の逆噴射装置を設けることなく簡易に、かつ、フィルターの破損を防止しつつ、吸引ブロアの稼働による集塵作業を中断することなくフィルターの目詰まりを解消することができると同時に、特にバキューム車輌等に適用しても効率的に集塵することができる集塵機を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、吸引ブロアとこの吸引ブロアの吸引力により廃棄物を吸引する吸引機器との間に配置されて吸引機器内に吸引された粉塵を収集する集塵機において、この集塵機は、フィルターを備えた複数のサイクロンと、これらの複数のサイクロンを吸引機器に連通させると共に複数のサイクロン同士を粉塵の導入側で連通させる導入側導管と、複数のサイクロンを吸引ブロア及び大気に連通させる吸引側導管とを有し、導入側導管は、導入側導管内の導通を制御する複数の導入側バルブを有し、吸引側導管は、吸引側導管内の導通を制御する複数の吸引側バルブを有し、これらの複数の導入側バルブ及び複数の吸引側バルブは、吸引ブロアが少なくとも一つの任意のサイクロンを経路として吸気できる一方、他のサイクロンを負圧状態として他のサイクロン内に大気が逆流できるように組み合わせて開閉できることを特徴とする集塵機を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第2の手段として、上記第1の解決手段において、導入側導管は、吸引機器から導出後に分岐して複数のサイクロンの各々に接続され、導入側バルブは、吸引機器と分岐点との間、分岐点と複数のサイクロンの各々との間に設置されていることを特徴とする集塵機を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第3の手段として、上記第1又は第2のいずれかの解決手段において、吸引側導管は、複数のサイクロンから集合した上で吸引ブロアに接続されると共に吸引ブロアとは反対側の端部において大気と連通し、吸引側バルブは、少なくとも、集合点と複数のサイクロンの各々との間、複数のサイクロンと外気に連通している端部との間に、各々設置されていることを特徴とする集塵機を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第4の手段として、上記第1乃至第3のいずれかの解決手段において、吸引機器は、ホースにより吸引された廃棄物を収容するタンクであり、集塵機は、タンクとタンク内を負圧として廃棄物を吸引可能とする吸引ブロアとの間に配置されることを特徴とする集塵機を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第5の手段として、上記第1乃至第4のいずれかの解決手段において、吸引ブロア及び吸引機器は車輌に搭載され、集塵機は、車輌に搭載された吸引ブロア及び吸引機器に自在に連結できることを特徴とする集塵機を提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第6の手段として、上記第1乃至第5のいずれかの解決手段において、複数のサイクロンは、収集した粉塵を回収することができるスラッジタンクに、タンク用バルブを介して接続されていることを特徴とする集塵機を提供するものである。
本発明によれば、上記のように、導入側バルブ及び吸引側バルブの開閉の組合せにより、吸引ブロアが、複数のサイクロンのうち少なくとも任意の一機を介して吸引をすることが可能な状態を維持しつつ、他のサイクロンについては、吸引側から逆流して導入された大気によりフィルターの外側(導入側)に付着した粉塵が吹き飛ばされるため、吸引ブロアの稼働を停止して集塵作業を中断することなくフィルターの目詰まりを解消することができる実益がある。
この場合、同時に、本発明によれば、上記のように、吸引ブロアの吸引力を利用して吸引側導管の端部から外気を導入してサイクロン内に逆流させているため、吸引ブロアとは別に、フィルタの目詰まりを解消するためのコンプレッサ等を設けることが必要がなくなると同時に、吸引のための圧力と同程度の圧力で逆流した大気によりフィルターに付着した粉塵を吹き飛ばしているため、コンプレッサ等による圧縮空気の噴射のように、フィルターを破損するおそれがなく、目詰まりを解消してもフィルター本来の機能が損なわれることがない実益がある。
また、本発明によれば、上記のように、バキューム車輌等に搭載された吸引ブロア及びタンク等に自在に連結できるユニット式の集塵機としているため、車輌等に搭載することなく設置することができる結果、設置スペースの制限を受けることなく、集塵効率を高める上で必要な設計とすることができると共に、単体で輸送可能であるため、必要な箇所に設置することができると同時に、既存のバキューム車輌に適用して粉塵を回収することもでき、コストの高騰を抑制しつつ集塵することができる実益がある。
本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図1は本発明の集塵機10を示し、この集塵機10は、図1に示すように、吸引ブロア1と、この吸引ブロア1の吸引力により廃棄物を吸引する吸引機器2との間に配置されて吸引機器2内に吸引された粉塵を収集するものである。
図示の実施の形態では、吸引機器2は、図示しないホースに連結され、このホースにより吸引された廃棄物を収容するタンク2Aであるのが示されており、集塵機10は、このタンク2Aと、タンク2A内を負圧として廃棄物を吸引可能とする吸引ブロア1との間に配置される。即ち、吸引ブロア1は、集塵機10を介してタンク2Aに接続されて、タンク2A内を瞬時に陰圧状態とすることにより、汚泥等の廃棄物を図示しないホースからタンク2A内に吸引する。
なお、このタンク2Aは、図1に示すように、上面に導管接続口3を有すると共に、内部には、タンク2A内に収容された廃棄物の液面上昇に伴い上昇するフロート弁4が設置されており、タンク2A内が満量近くになると、フロート弁4が導管接続口3を塞いで、タンク2A内を満量にすると共に、回収した汚泥等が吸引ブロア1に混入するのを防止する。なお、吸引機器2は、必ずしも、図示の実施の形態に示すタンク2Aに限定されるものではなく、必要に応じて他の、例えば、ホース等の任意の吸引機器であっても良い。
本発明においては、集塵機10は、図1に示すように、複数の、図示の実施の形態では2つのサイクロン12A、12Bと、タンク2Aとこれらの複数のサイクロン12A、12Bとの間に配置される導入側導管14と、複数のサイクロン12A、12Bと吸引ブロア1との間に配置される吸引側導管16とを有している。 従って、タンク2A内の空気は、導入側導管14、複数のサイクロン12A、12B、吸引側導管16を通って、吸引ブロア1に吸引される。
(1.サイクロン)
この吸気通路となる複数のサイクロン12A、12Bの各々の内部には、図1に示すように、吸引側導管16との間にバッグ状のフィルター18が設置されている。従って、タンク2Aから複数のサイクロン12A、12B内に吸引された空気に混入していた粉塵は、サイクロン12A、12B内での遠心力によりサイクロン12A、12Bの内壁面に沿って下方に収集されるか、又は、吸引された空気がフィルター18を通過する際に、このフィルター18により捕捉される。このようにして捕捉された粉塵は、図1に示すように、サイクロン12A、12Bの下方に設置され、収集した粉塵を回収することができるスラッジタンク20に回収されて、除去される。このスラッジタンク20は、図示の実施の形態では、収集された粉塵の回収の利便性を考慮して、図1に示すように、複数のサイクロン12A、12Bに共通する一つのスラッジタンクとしている。
なお、バッグ状のフィルター18の内部には、図1に示すように、フィルター18が吸引ブロア1の吸引力により吸い込まれないよう、フィルター18を立体的な所定形状に保持する内枠22が設けられている。また、このサイクロン12A、12Bの各々は、ヒンジ24により開閉自在に設定された蓋26を有している。従って、この蓋26を開けることにより、サイクロン12A、12Bの内部へのアクセスが容易となり、フィルター18の交換等の内部のメンテナンス等を簡易に行うことができる。この場合、開閉操作を容易に行うことができるよう、蓋26には、図1に示すように、取っ手26aを設けることが望ましい。一方、集塵機10の作動時には、サイクロン12A、12B内部を確実に密閉することができるように、ロック26bも設置することが望ましい。
(2.導入側導管)
導入側導管14は、図1に示すように、これらの複数のサイクロン12A、12Bをタンク2Aに連通させると共に、複数のサイクロン12A、12B同士を粉塵の導入側で連通させる。具体的には、導入側導管14は、図1に示すように、一端がタンク2Aの導管接続口3に接続され、このタンク2Aから導出後に分岐して、他端が複数のサイクロンの各々に接続される。
(3.吸引側導管)
一方、吸引側導管16は、図1に示すように、これらの複数のサイクロン12A、12Bを吸引ブロア1及び大気に連通させる。具体的には、吸引側導管16は、図示の実施の形態では、図1に示すように、複数のサイクロン12A、12Bから集合した上で吸引ブロア1に接続されると共に、吸引ブロア1とは反対側の端部に形成された外気導入口34A、34Bおいて各々、大気と連通している。この場合、図示の実施の形態では、吸引側導管16は、集合した上で、吸引ブロア1に接続されているため、サイクロン12A、12B毎に吸引ブロア1に接続したり、また、サイクロン12A、12B毎に複数の吸引ブロア1を設置する必要がなく、設置作業が容易となる利点がある。但し、複数のサイクロン12A、12Bの各々に接続された吸引側導管16は必ずしも集合させる必要はなく(複数のサイクロン12A、12B間を連通させる必要はなく)、吸引側導管16については、各サイクロン12A、12B毎に、吸引ブロア1に接続することもできる。また、これらの複数のサイクロン12A、12Bと吸引側導管16とは、図1に示すように、柔軟性を有するホース16aにより接続することができる。これにより、吸引の際の振動等を低減することができる。
(4.バルブ)
これらの導入側導管14及び吸引側導管16には、図1に示すように、それぞれ、各導管内の導通を制御するバルブ28、30が設けられている。即ち、図1に示すように、導入側導管14は、導入側導管14内の導通を制御する複数の導入側バルブ28を有し、これらの複数の導入側バルブ28は、その開閉の組合せにより、吸引機器2であるタンク2Aから複数のサイクロン12A、12Bへの導通や、複数のサイクロン12A、12B同士間の導通を制御する。
また、吸引側導管16は、吸引側導管16内の導通を制御する複数の吸引側バルブ30を有し、これらの複数の吸引側バルブ30は、その開閉の組合せにより、複数のサイクロン12A、12Bから吸引ブロア1への導通や、大気から複数のサイクロン12A、12への導通を制御する。
これらの複数の導入側バルブ28及び複数の吸引側バルブ30は、吸引ブロア1が少なくとも一つの任意のサイクロン12を経路として吸気できる一方、他のサイクロン12を負圧状態として他のサイクロン12内に大気が逆流できるように組み合わせて開閉することができる。具体的には、各バルブ28、30を、例えば、次のような構成とすることにより達成することができる。
即ち、複数の導入側バルブ28として、図示の実施の形態では、3つの導入側バルブ28、具体的には、図1に示すように、吸引機器2であるタンク2Aと分岐点との間に設置された導入側バルブ28A、この分岐点と第1のサイクロン12Aとの間に設置された導入側バルブ28B、同じく分岐点と第2のサイクロン12Bとの間に設置された導入側バルブ28Cが設けられている。
また、複数の吸引側バルブ30として、図示の実施の形態では、図1に示すように、集合点と第1のサイクロン12Aとの間に設置された吸引側バルブ30A、第1のサイクロン12Aと外部の大気に連通している外気導入口34Aとの間に設置された吸引側バルブ30B、集合点と第2のサイクロン12Bとの間に設置された吸引側バルブ30C、第2のサイクロン12Bと外部の大気に連通している外気導入口34Bとの間に設置された吸引側バルブ30Dが設置されている。
なお、図示の実施の形態においては、吸引ブロア1による吸引自体を簡易にかつ迅速に制御することができるように、吸引側導管16の集合点と吸引ブロア1との間にも、吸引側バルブ30Eを設置している。また、各サイクロン12A、12Bは、その底部において、スラッジタンク20への連通を制御するタンク用バルブ34A、34Bを有している。これらのタンク用バルブ34A、34Bは、特に後述する大気の逆流時に、スラッジタンク20内に回収された粉塵が対流でサイクロン12A、12B内に逆流するの防止すると共に、特に、図示の実施の形態のように、複数のサイクロン12A、12Bに共通のスラッジタンク20とした場合には、このスラッジタンク20を介して一方のサイクロン12から他のサイクロン12へ粉塵が流入しないように制御するためのものである。なお、これらのバルブ28、30、34としては、図1に示すように、いずれもレバーにより容易に開閉できるバタフライバルブを使用することができる。
この場合、通常の汚泥の吸引回収作業時、即ち、図示しないホースによるタンク2A内への汚泥等の産業廃物の吸引時には、図1に示すように、これらのバルブ28、30、32のうち、大気との連通を制御する吸引側バルブ30B、30Dを閉じて外部との連通を遮断する一方、それ以外のバルブ28、30、32を全て開くことにより、吸引バルブ1は、タンク2Aから、順に導入側導管14、複数のサイクロン12A、12Bの両方、吸引側導管16を経て吸気することができ、これにより、汚泥等の廃棄物のタンク2Aへの回収作業及びサイクロン12A、12Bによる集塵作業を行うことができる。
一方、例えば、サイクロン12A、12B内のフィルター18の目詰まりにより、吸引能力が低下する傾向が生じ、あるいは、定期的なメンテナンスとして、これらのフィルター18に付着した粉塵を除去する必要が生じた場合には、例えば、第2のサイクロンの除去作業を行う場合であれば、図1に示す状態から、導入側バルブ28A、吸引側バルブ30C、タンク用バルブ32Bを閉める一方、大気との連通を制御する吸引側バルブ30Dを開けることにより(この場合、他方の第1のサイクロン12A側の大気との連通を制御する吸引側バルブ30Bは、図1に示す状態のまま閉めておく)、吸引ブロア1は、外気導入口34B、第2のサイクロン12B、導入側導管14(導入側バルブ28C及び28B)、第1のサイクロン12A、吸引側導管16(吸引側バルブ30A)を順に経て、大気を吸引することができる。
従って、大気が、外気導入口34Bから第2のサイクロン12B内のフィルター18の内側(吸引ブロア1側)に逆流して、フィルター18の外側(タンク2A側)付着した粉塵が吹き飛ばされる。吹き飛ばされた粉塵は、第2のサイクロン12B内の底部か、あるいは、導入側導管14を介して第1のサイクロンに回収へ集塵される。
この場合、第2のサイクロン12Bの方のみが、図1に示すタンク2Aへの廃棄物の吸引時と異なる方向に吸引されるだけであり、吸引ブロア1の稼働を停止させることなく引き続き維持することができると同時に、第1のサイクロン12Aについても、汚泥等のタンク2Aへの吸引時と同様の吸気状態を維持して、集塵作業を引き続き続行することができる。即ち、フィルター18から粉塵を除去しつつ、引き続き集塵作業を継続することができる。
また、この場合、大気は、吸引ブロア1の吸引力により、第2のサイクロン内に逆流させられているため、圧力負荷に変化はなく、フィルター18が破損することがないと同時に、吸引ブロア1とは別にフィルター18の目詰まり解消のための特別なコンプレッサ等を用意する必要がなく、簡易に、かつ、適切に、フィルター18を清掃することができる。
なお、上記と異なり、第1のサイクロン12Aのフィルターの目詰まりを解消する場合には、導入側バルブ28A、吸引側バルブ30A、タンク用バルブ32A、第2のサイクロン12B側の大気との連通を制御する吸引側バルブ30Dを閉め、それ以外のバルブ28、30、32を全て開けることにより、同様に対応することができる。
また、図示の実施の形態では、2つのサイクロン12A、12Bが設置されているのが示されているが、必要に応じて、3つ以上のサイクロン12を設定することができる。この場合も、少なくとも任意の1つ、あるいは2つ以上のサイクロン12について、汚泥等のタンク2Aへの吸引時と同様の吸気状態を維持しつつ、他のサイクロン12については、吸引ブロア1の吸引力により大気が逆流するように、バルブ28、30、32の開閉を組み合わせて流路を設定することにより、対応することができる。
更に、本発明の集塵機10は、図示しないバキュームカー等の車輌に搭載された吸引ブロア1及びタンク2A等の吸引機器2に自在に連結できる。即ち、本発明の集塵機10は、車輌に搭載される車載式ではなく、車輌とは別個に単体で輸送可能なユニット式の集塵機10としている。このため、車載式とした場合に比べて、設置スペースの制限を受けることなく、集塵効率を高める上で必要な設計とすることができると共に、単体で輸送可能であるため、必要な箇所に設置することができると同時に、既存のバキュームカー等の車輌に適用して粉塵を回収することもでき、コストの高騰を抑制しつつ集塵することができる。なお、この場合、複数のサイクロン12A、12B等を、図示しない支持フレームにより支持することができる。
本発明は、特に、バキュームカー等の車輌に搭載されている廃棄物の吸引処理装置に適用できるのは勿論のこと、それ以外でも、特に、集塵が必要な機器間に設置して、これらの各種設備における集塵に広く適用することができる。
本発明の集塵機の正面図である。
符号の説明
1 吸引ブロア
2 吸引機器
2A タンク
3 導管接続口
4 フロート弁
10 集塵機
12 サイクロン
14 導入側導管
16 吸引側導管
16a ホース
18 フィルター
20 スラッジタンク
22 内枠
24 ヒンジ
26 蓋
26a 取っ手
26b ロック
28 導入側バルブ
30 吸引側バルブ
32 タンク用バルブ
34 外気導入口

Claims (6)

  1. 吸引ブロアと前記吸引ブロアの吸引力により廃棄物を吸引する吸引機器との間に配置されて前記吸引機器内に吸引された粉塵を収集する集塵機において、前記集塵機は、フィルターを備えた複数のサイクロンと、前記複数のサイクロンを前記吸引機器に連通させると共に前記複数のサイクロン同士を前記粉塵の導入側で連通させる導入側導管と、前記複数のサイクロンを前記吸引ブロア及び大気に連通させる吸引側導管とを有し、前記導入側導管は、前記導入側導管内の導通を制御する複数の導入側バルブを有し、前記吸引側導管は、前記吸引側導管内の導通を制御する複数の吸引側バルブを有し、前記複数の導入側バルブ及び前記複数の吸引側バルブは、前記吸引ブロアが少なくとも一つの任意の前記サイクロンを経路として吸気できる一方、他のサイクロンを負圧状態として前記他のサイクロン内に大気が逆流できるように組み合わせて開閉できることを特徴とする集塵機。
  2. 請求項1に記載された集塵機であって、前記導入側導管は、前記吸引機器から導出後に分岐して前記複数のサイクロンの各々に接続され、前記導入側バルブは、前記吸引機器と前記分岐点との間、前記分岐点と前記複数のサイクロンの各々との間に設置されていることを特徴とする集塵機。
  3. 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された集塵機であって、前記吸引側導管は、前記複数のサイクロンから集合した上で前記吸引ブロアに接続されると共に前記吸引ブロアとは反対側の端部において大気と連通し、前記吸引側バルブは、少なくとも、前記集合点と前記複数のサイクロンの各々との間、前記複数のサイクロンと前記外気に連通している端部との間に、各々設置されていることを特徴とする集塵機。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された集塵機であって、前記吸引機器は、ホースにより吸引された廃棄物を収容するタンクであり、前記集塵機は、前記タンクと前記タンク内を負圧として前記廃棄物を吸引可能とする吸引ブロアとの間に配置されることを特徴とする集塵機。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載された集塵機であって、前記吸引ブロア及び前記吸引機器は車輌に搭載され、前記集塵機は、前記車輌に搭載された前記吸引ブロア及び前記吸引機器に自在に連結できることを特徴とする集塵機。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載された集塵機であって、前記複数のサイクロンは、収集した粉塵を回収することができるスラッジタンクに、タンク用バルブを介して接続されていることを特徴とする集塵機。
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