JP2009041205A - Wet dust collector and wet dust collecting method - Google Patents
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Description
本発明は、地下や山岳のトンネル掘削工事において発生する粉塵を集めて除去するための湿式集塵機および湿式集塵方法に関するものである。 The present invention relates to a wet dust collector and a wet dust collection method for collecting and removing dust generated in tunnel excavation work in underground or mountains.
この種のトンネル掘削工事においては、粉塵が大量に発生する。このような粉塵が作業領域内に残存していると、作業者の健康を害する恐れがあるため、粉塵を外部に排出する必要がある。 A large amount of dust is generated in this type of tunnel excavation work. If such dust remains in the work area, it may be harmful to the health of the worker, so it is necessary to discharge the dust to the outside.
そのため、従来、大容量のフィルター式集塵機を設置するとともに、通常の換気を行うため、給気用および排気用の送風機を設置していた。ところが、この場合、動力の大きいフィルター式集塵機のほかに2種類の送風機を使用するため、消費電力が増大して電気代が嵩み、非経済的であった。 Therefore, conventionally, a large-capacity filter type dust collector has been installed, and an air supply fan and an exhaust fan have been installed in order to perform normal ventilation. However, in this case, since two types of blowers are used in addition to the filter type dust collector having a large power, the power consumption increases and the electricity cost increases, which is uneconomical.
そこで、風管を用いて坑道内に風を送り込んで粉塵を坑口まで送り出す送気式換気方式において、坑道内を送出される粉塵に水を噴霧する方法が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、これでは、小径の風管から大径の坑道に向けて送風する方式であるため、坑道内の粉塵の送出速度が低下することから、粉塵の除去効率があまり高くない。また、粉塵に水を噴霧するとはいえ、粉塵の出口が大気(坑口)に開放されている送気式換気方式であることに変わりはないため、周辺環境に粉塵公害などの悪影響を及ぼす。 However, since this is a system in which air is blown from a small-diameter wind pipe toward a large-diameter tunnel, the dust delivery rate in the tunnel is reduced, so the dust removal efficiency is not so high. In addition, even though water is sprayed on the dust, it is still an air-feeding ventilation system in which the dust outlet is open to the atmosphere (wellhead), so it has an adverse effect on the surrounding environment such as dust pollution.
本発明は、このような事情に鑑み、電気代が少なくて経済的であるのは勿論のこと、粉塵の除去効率を高めるとともに、周辺環境への悪影響を軽減することが可能なおよび湿式集塵方法を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention is not only economical with a small electricity bill, but also improves dust removal efficiency and can reduce adverse effects on the surrounding environment and wet dust collection. It aims to provide a method.
かかる目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ケーシング内の下部に水が貯留された貯留槽と、この貯留槽に粉塵空気を供給する給気手段とを備え、前記給気手段には、粉塵空気に散水する散水部が設けられ、前記ケーシング内の下部には、漏斗部が形成され、前記漏斗部の下部には、排出口が設けられ、前記漏斗部には、前記ケーシング内の液面を泡立たせる気泡発生装置が設けられ、前記貯留槽には、前記ケーシング内の上部を中央のエア取込空間とその両側のエア放出空間とに分割する第1仕切り板が設けられ、前記第1仕切り板には、排気口が前記ケーシング内の基準液面以下に位置して設けられ、前記貯留槽には、前記排気口から排出された粉塵空気を水中撹拌して渦流を生じさせる第2仕切り板が設けられ、前記エア放出空間には、粉塵空気に付着した水滴を除去する水切り板が設けられ、前記貯留槽には、清浄空気出口が形成され、この清浄空気出口には、エアフィルターが着脱自在に設けられている湿式集塵機としたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention described in
請求項2に記載の発明は、粉塵空気に散水した後、エアレーションによって液面が泡立った状態の水にこの粉塵空気を通じさせ、この粉塵空気のミストを除去してから排出する湿式集塵方法としたことを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、粉塵空気を散水部と貯留槽の2箇所で水と混合し、貯留槽では、液面が泡立った状態の水に通じさせることができる。これにより、粉塵を水と強固に混合することができ、粉塵の除去効率を高めることが可能となる。また、エアフィルターにより、粉塵空気のミストを除去してから排出することができるため、周辺環境への悪影響を軽減することができる。さらに、動力を抑制することができるため、電気代が少なくて経済的である。
According to invention of
しかも、粉塵空気は、排気口から排出された後、第2仕切り板により、水中撹拌されて渦流が生じるため、粉塵と水との混合が一層強固なものになり、粉塵の除去効率がますます向上する。 In addition, after the dust air is discharged from the exhaust port, it is agitated in the water by the second partition plate and a vortex is generated, so the mixing of dust and water becomes stronger and the dust removal efficiency is increased. improves.
その上、粉塵空気がケーシング内の水を通過するときに粉塵空気に水滴が付着しても、その水滴が水切り板によって除去されるため、エアフィルターに水が詰まる不具合を回避することができる。 In addition, even if water droplets adhere to the dust air when the dust air passes through the water in the casing, the water droplets are removed by the draining plate, so that a problem that the air filter is clogged can be avoided.
請求項2に記載の発明によれば、粉塵空気は、散水されるとともに、泡立ち状態の水を通過するので、粉塵と水とを強固に混合することができ、粉塵の除去効率を高めることが可能となる。また、粉塵空気は、ミストが除去されてから排出されるので、周辺環境への悪影響を軽減することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the dust air is sprinkled and passes through the foamed water, the dust and water can be mixed firmly, and the dust removal efficiency can be improved. It becomes possible. Moreover, since dust air is discharged | emitted after mist is removed, the bad influence to the surrounding environment can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態1]
Embodiments of the present invention will be described below.
図1乃至図5には、本発明の実施の形態1を示す。 1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
まず、構成を説明する。 First, the configuration will be described.
湿式集塵機1は、図1から図3までに示すように、斜材(図示せず)で補強された枠状の架台2を有しており、架台2には貯留槽3が支持されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
この貯留槽3はケーシング5を有しており、ケーシング5内の下部には、図1に示すように、2つの円錐状の漏斗(ろうと)部5aが形成されている。各漏斗部5aの下部には、それぞれ排出口6が取り付けられている。また、ケーシング5内の下部には、水が貯留されているとともに、この水の液面を泡立たせる気泡発生装置7が水没して設置されている。この気泡発生装置7は、6本の通気管7aを有しており、各通気管7aにはそれぞれ6個のエア噴射孔7bが上向きに形成されている。また、ケーシング5内には2枚の平板状の第1仕切り板9が互いに平行に立設されており、この第1仕切り板9の下端部9aは、ケーシング5内の水に浸かっているため、ケーシング5内の上部は、図3に示すように、中央に位置するエア取込空間10と、このエア取込空間10の両側に位置する2つのエア放出空間11とに分割された状態となっている。
The
また、各第1仕切り板9の下部には、図3に示すように、それぞれ排気口12が基準液面SL以下に位置して形成されており、各排気口12の前方にはそれぞれC字断面状の第2仕切り板13が配設されている。ここで、基準液面SLとは、静水位、つまりエア取込空間10にエアが吹き込まれないときの水位を意味する。
Further, as shown in FIG. 3,
また、エア放出空間11には、図3に示すように、一対のL字断面状の第1水切り板15が第1仕切り板9の外周面に接続された形で配設されているとともに、一対の平板状の第2水切り板16がケーシング5の内周面に接続された形で水平に配設されている。
In addition, as shown in FIG. 3, a pair of L-shaped
また、ケーシング5の上部には、図1および図2に示すように、上蓋8が載置されており、上蓋8には2個の清浄空気出口8aが形成されている。さらに、各清浄空気出口8aにはそれぞれ、図3に示すように、エアフィルター20が着脱自在に取り付けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, an
なお、貯留槽3には、図1に示すように、オーバーフロー機構17が付設されており、オーバーフロー機構17は貯水タンク17aを有しており、貯水タンク17aの下部には排水口17bが取り付けられている。さらに、貯水タンク17aには堰17cが昇降自在に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、貯留槽3の上側には、図1および図2に示すように、導入部19が第1仕切り板9の上端部につながるように連設されている。導入部19は、L字筒状の導入管19aを備えており、導入管19aの貯留槽3側の端部には粉塵空気入口19bが形成されている。この粉塵空気入口19bの幅W1は、図1に示すように、貯留槽3のケーシング5の幅W2の1/3程度に狭くなっている。また、粉塵空気入口19bの上側には、図3に示すように、上部から下部に向かって一定の比率で幅が狭くなる断面変化部19cが形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
さらに、導入部19の前側(図1左側)には散水部21が連設されており、散水部21は、図4に示すように、円筒状の管21aを備えている。管21a内の上部には散水管21bが管心方向(粉塵空気の通過方向)に沿って配設されており、散水管21bには配管21cが連通して設けられている。また、散水管21bには、図1および図2に示すように、5個の散水ノズル21dが下向きに形成されている。なお、管21aの底部には排水路21eが、導入部19側に向けて緩やかに下るように傾斜する形で形成されている。
Further, a
また、散水部21の前側(図1左側)には、可撓性のある風管22が着脱自在に取り付けられており、風管22の前側には送風機23が取り付けられている。
In addition, a
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
湿式集塵機1は以上のような構成を有するので、この湿式集塵機1を使用する際には次の手順による。
Since the
まず、図5に示すように、湿式集塵機1を地上に設置した後、送風機23を地下トンネル25内に挿通して設置する。このとき、送風機23と散水部21とをつなぐ風管22は可撓性を備えているので、いかなる形状の地下トンネル25に対しても送風機23の設置作業を円滑に行うことができる。
First, as shown in FIG. 5, after the
この状態で、貯留槽3において、気泡発生装置7を駆動する。すると、すべての通気管7aの各エア噴射孔7bから一斉に気泡が噴出されるため、液面は、この気泡によってエアレーション(曝気)され、気液混合して泡立った状態となる。
In this state, the
また、散水部21において、配管21cから散水管21bへ給水する。すると、すべての散水ノズル21dから水が管21aの全断面をほぼカバーする形で下向きに散水された状態となる。ここで、「散水」は「噴霧」をも含む広い概念である。
Moreover, in the watering
こうして、貯留槽3において液面が泡立った状態になるとともに、散水部21において散水された状態で、送風機23を駆動する。すると、地下トンネル25内の粉塵空気が、風管22を通過して散水部21に供給される。そして、この粉塵空気は、その大部分が、管21a内で散水されて(つまり、水気を帯びて)重くなり、排水路21eおよび導入部19を経由して貯留槽3に供給されるとともに、残部が、散水されることなく導入部19を通過して貯留槽3に供給されるため、すべて貯留槽3で合流することになる。このとき、残部の粉塵空気が通過する導入部19には、粉塵空気の供給方向に向かって幅が狭くなる断面変化部19cが形成されているので、粉塵空気の供給速度が増大する。
Thus, the
なお、散水部21で散水された水は、排水路21eを経由して貯留槽3のケーシング5内に流れ込むため、ケーシング5内の液面は上昇する一方である。しかし、所定の高さを超えた余分な水は、オーバーフロー機構17の堰17cを越流して貯水タンク17aに一時的に貯留され、定期的に排水口17bから排出される。したがって、貯留槽3においては、ケーシング5内の基準液面SLを常に一定の高さに保持することができる。
In addition, since the water sprinkled by the
そして、この粉塵空気は、貯留槽3において、エア取込空間10を下降した後、液面に衝突して液面を押し下げ、排気口12から高速で外向きに排出される。このとき、粉塵空気は、上述したとおり、導入部19の断面変化部19cを通過したときに供給速度が増大しているので、水を同伴・分散し、第2仕切り板13の内側で水中撹拌されて渦流が生じる。また、ケーシング5内の水がエアレーションによって気液混合しているので、粉塵空気は、圧力損失を抑制しつつ、この水と効果的に混合される。
Then, after the dust air descends the
また、粉塵空気は水気を帯びて重くなっているのに対して、ケーシング5内の水はエアレーションによって気泡と混在しているため、見掛けの比重が小さくなり、しかも表面が泡立っている。したがって、粉塵空気は、撹拌の度合が大きくなり、かつ水との接触時間が長くなる。その結果、粉塵空気は効率よく水に溶け込んで清浄化され、粉塵は貯留槽3のケーシング5内の下部に溜まる。なお、このケーシング5内に溜まった粉塵は、定期的に2つの排出口6から排出される。これらの排出口6は、ケーシング5の2つの漏斗部5aの下部に設けられているので、これらの漏斗部5aに沿って粉塵を自重で効率よく排出口6に集めることができる。そのため、粉塵の排出作業を短時間で迅速に行うことが可能となる。
In addition, dust air is wet and heavy, whereas water in the
その後、この粉塵空気は、エア放出空間11を上昇し、第1水切り板15および第2水切り板16に順に衝突して水滴が除去され、エアフィルター20でミストが除去された後、清浄空気となって上蓋8の清浄空気出口8aから外部(大気)へ放出される。
Thereafter, the dust air rises in the
なお、エア取込空間10からエア放出空間11へ粉塵空気を排出する排気口12は、上述したとおり、基準液面SL以下に位置しているため、エア取込空間10の水面が粉塵空気の圧力を受けて下降しても、それに伴ってエア放出空間11の水面が上昇することから、粉塵空気は、エア取込空間10からエア放出空間11に至る途中で必ずケーシング5内の水を通過することになる。しかも、基準液面SLはオーバーフロー機構17によって常に一定の高さに保持されているため、粉塵の除去動作を適切なものとすることができる。
In addition, since the
このように、地下トンネル25内の粉塵空気は、散水部21と貯留槽3の2箇所で水と混合され、しかも貯留槽3では、エアレーションによって液面が泡立った状態の水を通過するので、粉塵は水と強固に混合されることになる。その結果、粉塵の除去効率を高めることが可能となる。
Thus, the dust air in the
しかも、粉塵空気は、排気口12から排出された後、第2仕切り板13により、水中撹拌されて渦流が生じるため、粉塵と水との混合が一層強固なものになり、粉塵の除去効率がますます向上する。
Moreover, since the dust air is discharged from the
また、地下トンネル25内の粉塵空気は、清浄空気となって大気へ放出されるため、周辺環境に粉塵公害などの悪影響を及ぼすことはなく、周辺環境への悪影響を軽減することができる。
Further, since the dust air in the
さらに、粉塵空気は、ケーシング5内の水を通過するときに水滴が付着しても、その水滴が第1水切り板15および第2水切り板16によって2段階で除去されるため、エアフィルター20に水が詰まる不具合を回避することができる。
Further, even if water droplets adhere to the dust air when passing through the water in the
また、散水部21で散水された水は、排水路21eに沿って貯留槽3に導かれるため、湿式集塵機1の使用時に水を有効利用することができる。
Moreover, since the water sprayed by the
また、オーバーフロー機構17の堰17cは昇降自在となっているので、粉塵空気中の粉塵の濃度などの状況に応じてオーバーフロー高さの調整を行うことにより、ケーシング5内の基準液面SLを上下させて粉塵の除去動作を最適化することができる。
Further, since the
また、湿式集塵機1の使用に際しては、散水部21の散水管21bへ給水し、気泡発生装置7および送風機23を駆動するだけで足りるので、電力消費量を小さくすることができる。
Further, when the
また、湿式集塵機1は、風管22および送風機23を導入部19から分離することができるので、湿式集塵機1の運搬や移動などのハンドリング性に優れる。
Moreover, since the
さらに、貯留槽3は、ケーシング5の幅W2が導入部19の粉塵空気入口19bの幅W1より大きくなっているので、粉塵除去の処理量を確保することができる。
Furthermore, since the
また、湿式集塵機1は、給気用および排気用の送風機を兼ねているため、動力の大きいフィルター式集塵機のほかに給気用および排気用の送風機を設置しなければならない従来法と比べて、消費電力を抑制することができる。その結果、電気代を節約することが可能となり、経済性に優れる。
In addition, since the
さらに、湿式集塵機1では、ケーシング5内の中央に位置するエア取込空間10から両側のエア放出空間11に粉塵空気を送る方式を採用しているので、ケーシング5の幅W2を広げることなく大容量の粉塵空気を処理することが可能となる。そのため、地下トンネル25などの狭小な空間に湿式集塵機1を設置することもできる。
[発明のその他の実施の形態]
Further, since the
[Other Embodiments of the Invention]
なお、上述した実施の形態1では、貯留槽3に水が貯留されている場合について説明したが、この水に界面活性剤を添加してもよい。この場合、界面張力が小さくなり、粉塵と水との化学的結合力が一層増大するため、粉塵の除去効率がますます高くなる。
In addition, although
また、導入部19において、ダンパーおよびダンパー開度調整ノブ(ともに図示せず)を粉塵空気入口19bに取り付けることにより、風量の調整(導入部19から貯留槽3に至る風量の調整)を行えるようにすることもできる。この場合、貯留槽3の処理能力に合わせて粉塵空気の供給量を適宜加減することができるので、貯留槽3の処理効率を最大限に高めることが可能となる。
In addition, in the
さらに、貯留槽3のケーシング5に覗き窓(図示せず)を設けて、この覗き窓を通してケーシング5の外部から内部の状況を視認しつつ、風量の調整やオーバーフロー高さの調整を行うと好適である。
Further, it is preferable to provide a viewing window (not shown) in the
また、上蓋8の清浄空気出口8aにダクト(図示せず)を取り付けて、このダクトから清浄空気を放出するようにしても構わない。この場合、ダクトの出口の設置場所を適宜選定することにより、所望の場所で清浄空気を放出することができる。
Further, a duct (not shown) may be attached to the
また、上述した実施の形態1では、2枚の第1仕切り板9がケーシング5内に立設された場合について説明したが、ケーシング5内の上部エア取込空間10とエア放出空間11とに分割することができる限り、第1仕切り板9を1枚とすることもできる。
In the first embodiment described above, the case where the two
また、上述した実施の形態1では、湿式集塵機1を地上に設置して使用する場合について説明したが、湿式集塵機1の設置場所は地上に限るわけではなく、坑内などに湿式集塵機1を設置することもできる。
Moreover, although
また、上述した実施の形態1では、散水部21において、散水管21bの散水ノズル21dから下向きに散水する場合について説明したが、散水方向は下向きに限るわけではなく、上向き、横向き、斜め向きに散水しても構わない。
Moreover, in
また、上述した実施の形態1では、地下トンネル25に対して湿式集塵機1を使用する場合について説明したが、山岳トンネル(図示せず)に対して湿式集塵機1を同様に使用することも可能である。
Moreover, although
1……湿式集塵機
2……架台
3……貯留槽
5……ケーシング
5a……漏斗部
6……排出口
7……気泡発生装置
7a……通気管
7b……噴射孔
8……上蓋
8a……清浄空気出口
9……第1仕切り板
10……エア取込空間
11……エア放出空間
12……排気口
13……第2仕切り板
15……第1水切り板(水切り板)
16……第2水切り板(水切り板)
17……オーバーフロー機構
17a……貯水タンク
17b……排水口
17c……堰
19……導入部(給気手段)
19a……導入管
19b……粉塵空気入口
19c……断面変化部
20……エアフィルター
21……散水部(給気手段)
21a……管
21b……散水管
21c……配管
21d……散水ノズル
21e……排水路
22……風管(給気手段)
23……送風機(給気手段)
25……地下トンネル
SL……基準液面
W1……粉塵空気入口の幅
W2……ケーシングの幅
DESCRIPTION OF
16 …… Second draining board (draining board)
17 ……
19a …… Introducing
21a ……
23 …… Blower (air supply means)
25 …… Underground tunnel SL …… Standard liquid level W1 …… Dust air inlet width W2 …… Case width
Claims (2)
前記給気手段には、粉塵空気に散水する散水部が設けられ、
前記ケーシング内の下部には、漏斗部が形成され、
前記漏斗部の下部には、排出口が設けられ、
前記漏斗部には、前記ケーシング内の液面を泡立たせる気泡発生装置が設けられ、
前記貯留槽には、前記ケーシング内の上部を中央のエア取込空間とその両側のエア放出空間とに分割する第1仕切り板が設けられ、
前記第1仕切り板には、排気口が前記ケーシング内の基準液面以下に位置して設けられ、
前記貯留槽には、前記排気口から排出された粉塵空気を水中撹拌して渦流を生じさせる第2仕切り板が設けられ、
前記エア放出空間には、粉塵空気に付着した水滴を除去する水切り板が設けられ、
前記貯留槽には、清浄空気出口が形成され、
この清浄空気出口には、エアフィルターが着脱自在に設けられていることを特徴とする湿式集塵機。 A storage tank in which water is stored in the lower part of the casing, and an air supply means for supplying dust air to the storage tank,
The air supply means is provided with a watering part for watering the dust air,
A funnel portion is formed in the lower part of the casing,
In the lower part of the funnel part, a discharge port is provided,
The funnel part is provided with a bubble generating device for foaming the liquid level in the casing,
The storage tank is provided with a first partition plate that divides the upper part of the casing into a central air intake space and air discharge spaces on both sides thereof.
The first partition plate is provided with an exhaust port positioned below the reference liquid level in the casing,
The storage tank is provided with a second partition plate that stirs the dust air discharged from the exhaust port in water to generate a vortex,
The air discharge space is provided with a draining plate for removing water droplets adhering to the dust air,
A clean air outlet is formed in the storage tank,
A wet dust collector, wherein an air filter is detachably provided at the clean air outlet.
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