JP2010127001A - 集塵装置 - Google Patents

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JP2010127001A JP2008303051A JP2008303051A JP2010127001A JP 2010127001 A JP2010127001 A JP 2010127001A JP 2008303051 A JP2008303051 A JP 2008303051A JP 2008303051 A JP2008303051 A JP 2008303051A JP 2010127001 A JP2010127001 A JP 2010127001A
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Atsuya Fujii
曉也 藤井
Hiroyuki Deura
博之 出浦
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Shimizu Corp
清水建設株式会社
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Abstract

【課題】確実にエアーカーテンを形成して粉塵の捕集効率を向上させることが可能な集塵装置を提供する。
【解決手段】粉塵を含む汚染空気T1を吸引するとともに、この汚染空気T1から粉塵を捕集して除去して、汚染空気T1を清浄化して排気する集塵装置Aであって、粉塵を捕集して清浄化した清浄空気T2を排気する排気口12に対向配置され、排気口12から排気された清浄空気T2の風向を放射方向に変える放風機構16を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えばトンネル施工時に発生する粉塵を捕集して除去するための集塵装置に関する。
例えばトンネル施工時には、自由断面掘削機等による掘削作業、発破作業、ずり積み作業、コンクリート等の吹付け作業などによって、トンネル坑内に大量の粉塵(塵埃)が発生する。このため、トンネル坑内に集塵機(集塵装置)を設置して大量の粉塵を捕集して除去し、坑内換気を行うことで、作業者の健康被害の防止を図り、また、坑口から粉塵が外部に飛散することを防止して近隣の環境保全を図るようにしている。
そして、このようなトンネル施工時には、大風量の大型集塵機が多用され、例えば、吸引口を掘削作業を行う切羽側に配し、排気口を坑口側に配して集塵機を設置し、吸引ファンの駆動とともに吸引口から粉塵を含む汚染空気を吸引させ、汚染空気がフィルター材を通過することで粉塵を捕集して除去し、粉塵を捕集して清浄化した清浄空気を排気口から坑口側に向けて排気させる。
また、坑口側に向けて排気した清浄空気が吸引口から汚染空気を吸引する吸引力で切羽側に戻されるとともにトンネル断面方向に拡がって坑内にエアーカーテンが形成されると、このエアーカーテンによって汚染空気領域と清浄空気領域が区画される(例えば、特許文献1参照)。これにより、発生した粉塵がエアーカーテンから坑口側(清浄空気領域)に流出することがなく、確実に近隣の環境保全を図ることが可能になる。また、エアーカーテンによって区画された汚染空気領域の汚染空気が吸引口から集塵機に吸い込まれることになるため、粉塵の捕集効率が向上し、確実に坑内の空気環境を好適な状態で維持することが可能になる。
特開2006−183403号公報
しかしながら、上記従来の集塵機においては、単に集塵機を運転するだけでエアーカーテンを好適に形成することが難しく、すなわち、排気口から坑口側に向けて大風量(強風力)で排気される清浄空気を吸引口から汚染空気を吸引する吸引力だけで切羽側に戻し、エアーカーテンを好適に形成することが難しく、粉塵の捕集効率を確実に向上させることができないという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑み、確実にエアーカーテンを形成して粉塵の捕集効率を向上させることが可能な集塵装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の集塵装置は、粉塵を含む汚染空気を吸引するとともに前記粉塵を捕集し、前記汚染空気を清浄化して排気する集塵装置であって、前記粉塵を捕集して清浄化した清浄空気を排気する排気口に対向配置され、前記排気口から排気された前記清浄空気の風向を放射方向に変える放風機構を備えていることを特徴とする。
この発明においては、排気口から排気された清浄空気の風向を放風機構によって放射方向に変えることができる。このため、例えばトンネル施工時にトンネル坑内に設置して、このトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を放風機構によってトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になる。これにより、従来のように吸引口から汚染空気を吸引する吸引力でエアーカーテンを形成する場合と比較し、確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
また、本発明の集塵装置において、前記放風機構は、前記排気口から排気された前記清浄空気が当たることによって該清浄空気の風向を放射方向に変える放風板を備えていることが望ましい。
この発明においては、放風板が排気口に対向して配置されているため、排気口から排気された清浄空気が放風板に当たり、この清浄空気の風向を確実に放射方向に変えることが可能になる。そして、例えばトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を放風板によってトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になり、確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
さらに、本発明の集塵装置において、前記放風板には、前記排気口に対向する一面に一端が繋がり、前記排気口に向かうに従いその径が漸次小となるように突出する整流部が設けられていることがより望ましい。
この発明においては、排気口から排気された清浄空気が整流部によってその風向を放射方向に導かれながら放風板に当たることになるため、より確実に清浄空気の風向を放射方向に変えることが可能になる。これにより、例えばトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を確実にトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になり、さらに確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
本発明の集塵装置によれば、排気口に対向配置して放風機構を設けることにより、排気口から排気された清浄空気の風向を放射方向に変えることが可能になる。これにより、例えばトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合に、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を放風機構によってトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になる。よって、単に集塵装置を運転するだけで確実にエアーカーテンを形成することが可能になり、従来の集塵装置と比較し、粉塵の捕集効率を向上させることが可能になる。
以下、図1から図8を参照し、本発明の一実施形態に係る集塵装置について説明する。本実施形態は、トンネル施工時にトンネル坑内に設置されて、掘削作業、発破作業、コンクリート吹付け作業などに伴って発生する粉塵を捕集して除去するための集塵装置に関するものである。
本実施形態の集塵装置Aは、トラック1に載置されてトンネル坑内に移動自在に設置される大型集塵機であり、図1及び図2に示すように、集塵機本体部2と、この集塵機本体部2に一体に設けられたエアーカーテン形成部(放風機構)3とを備えて構成されている。
集塵機本体部2は、図1から図3に示すように、略矩形箱状の下部ケーシング4内に複数のフィルター材が収容されている。また、この下部ケーシング4は、長手方向に沿う両側面4a、4bの下端部側と長手方向前端部4cの側面4dとにそれぞれ、粉塵を含む汚染空気T1を下部ケーシング4内に吸引するための吸引口5が設けられている。
また、略矩形箱状の上部ケーシング6が下部ケーシング4上に重ねて設けられている。そして、上部ケーシング6と下部ケーシング4は、互いに重なる上部ケーシング6の下端と下部ケーシング4の上端に連通口が形成されており、この連通口を介して内部同士が連通されている。また、上部ケーシング6には、長手方向前端部6a側から後端部6b側に向けて順に、吸込サイレンサー7、吸引ファン8、防音チャンバー9、放風サイレンサー10が設置されている。吸込サイレンサー7、吸引ファン8、防音チャンバー9、放風サイレンサー10はそれぞれ風管(筒体、チャンバー)11内に収容するようにして構成されており、隣り合うもの同士の風管11が繋がって互いに連通した状態で繋げられている。また、風管11は、上部ケーシング6の後端部6b側の側面から軸線方向O1外側に突設され、外側に突設された端部(風管11の他端)によって清浄空気T2を排気する排気口12が形成されている。
なお、吸込サイレンサー7よりも前端部6a側の上部ケーシング6内部には、定期的に圧縮空気を排出してフィルター材の自動再生を行うためのコンプレッサー13が設けられている。
一方、エアーカーテン形成部3は、図4から図8に示すように、環状の取付板(フランジ板)15と、この取付板15と間隔をあけて平行に配設された平板状の放風板(放風機構)16と、取付板15と放風板16の下端同士を繋ぐように設けられた底板17と、一端が取付板15に、他端が放風板16にそれぞれ繋がって放風板16を支持する棒状の支持部材18とを備えて構成されている。
そして、エアーカーテン形成部3は、図1及び図2に示すように、ボルトとナットを用い、取付板15を集塵機本体部2の風管11の他端に接続して、集塵機本体部2に一体に設けられている。また、このとき、放風板16は、風管11の排気口12に対向配置して設けられ、その一面16a(図4から図6参照)が排気口12から排気される清浄空気T2の流れ方向(風向)Rに直交するように設けられている。
ついで、上記構成からなる本実施形態の集塵装置Aを用いて、トンネル施工時にトンネル坑内で発生する大量の粉塵を捕集する方法について説明するとともに、本実施形態の集塵装置Aの作用及び効果について説明する。
本実施形態の集塵装置Aでトンネル坑内の粉塵を捕集する際には、例えば粉塵発生源が切羽(切羽周辺)に集中するため、図1及び図2に示すように、トラック1によって集塵装置Aを切羽面に近い位置に配置する。また、このとき、集塵機本体部2の下部ケーシング4の前端部4cに形成された吸引口5を切羽側に向け、上部ケーシング6に設置された風管11の一端部、すなわち排気口12を坑口側に向けて集塵装置Aを配置する。
ついで、掘削作業、ずり積み作業、コンクリート等の吹付け作業などを行う際に、集塵機本体部2の吸引ファン8を駆動し、トンネル坑内で発生した粉塵を含む汚染空気T1を吸引する。このとき、汚染空気T1が吸引口5から下部ケーシング4内に吸引され、この汚染空気T1がフィルター材を通過することにより粉塵が捕集して除去される。また、粉塵を捕集して清浄化した清浄空気T2が上部ケーシング6に導入され、風管11内を一端側から他端側に流通して排気口12から坑口側に向けて(流れ方向Rに)排気される。
そして、本実施形態の集塵装置Aにおいては、風管11の他端に繋げてエアーカーテン形成部3が設けられ、このエアーカーテン形成部3の放風板16が排気口12に対向配置されているため、排気口12から坑口側に向けて排気された清浄空気T2が放風板16の一面16aに当たり、その風向が放射方向(流れ方向Rを中心とした放射方向)に変わる。このため、単に吸引ファン8を駆動して集塵装置Aを運転するだけで、清浄空気T2は、放風板16によってトンネル断面方向Sに拡がって流れる(放風される)ことになり、確実に且つ好適にエアーカーテンが形成されることになる。
このように放風板16によってエアーカーテンが好適に形成されることによって、トンネル坑内が切羽側の粉塵を含む汚染空気領域と坑口側の清浄空気領域とに区画される。これにより、汚染空気領域側で発生した粉塵がエアーカーテンから坑口側(清浄空気領域)に流出することがなく、確実に近隣の環境保全が図られることになる。また、エアーカーテンによって区画された汚染空気領域の汚染空気T1が集塵装置Aの吸引口5から集塵機本体部2に確実に吸い込まれることになるため、粉塵の捕集効率が向上し、坑内の空気環境が好適な状態で維持される。
したがって、本実施形態の集塵装置Aにおいては、放風板(放風機構)16が排気口12に対向して配置されているため、排気口12から排気された清浄空気T2が放風板16に当たり、この清浄空気T2の風向を確実に放射方向に変えることが可能になる。そして、トンネル施工時にトンネル坑内に集塵装置Aを設置して、トンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合に、排気口11から坑口側に向けて排気された清浄空気T2を放風板16によってトンネル断面方向Sに拡げて放風させることが可能になり、確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
よって、単に集塵装置Aを運転するだけで確実にエアーカーテンを形成することが可能になるため、従来の集塵装置と比較して、粉塵の捕集効率を向上させることが可能になる。
以上、本発明に係る集塵装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、トンネル施工時に発生する粉塵を捕集して除去するものとして説明を行ったが、本発明の集塵装置は、例えば地下構造物の施工時に発生する粉塵を捕集して除去するために用いられてもよい。この場合においても、放風板(放風機構)16によってエアーカーテンを形成することで、汚染空気領域と清浄空気領域を区画し、粉塵の捕集効率を高めた状態で作業を行うことが可能である。
また、本実施形態では、集塵機本体部2が下部ケーシング4と上部ケーシング6を備え、下部ケーシング4の長手方向に沿う両側面4a、4bの下端部側と、長手方向前端部4cの側面4dとにそれぞれ吸引口5が設けられているものとしたが、本発明に係る集塵装置は、排気口12に対向配置して放風板(放風機構)16が設けられていればよく、特に集塵機本体部2の構成を本実施形態のように限定する必要はない。例えば、集塵機本体部2に後端を接続して吸引管を設け、この吸引管の先端の吸引口5から汚染空気T1を吸引して集塵機本体部2に導入するようにしてもよい。
さらに、本実施形態では、放風板16が平板状に形成されているものとしたが、放風板16は、例えば図9に示すように、一面16aを球面状にして形成されていてもよい。この場合には、排気口12から排気された清浄空気T2が放風板16に当たると、この清浄空気T2を球面状の一面16aで放射方向に導いて放風させるとともに前方側に向けて放風させることが可能になる。そして、例えば上記のように集塵機本体部2に吸引管を接続し、吸引管の先端の吸引口5から汚染空気T1を吸引するようにした場合には、球面状の放風板16により、清浄空気を放射方向且つ吸引口5側(前方側)に向けて放風させることができ、放風板16から吸引管の吸引口5の間にエアーカーテン帯域を形成することが可能になる。これにより、さらに確実に、粉塵の清浄空気領域への流出防止、粉塵の捕集効率の向上を図ることが可能になる。
また、本発明に係る放風機構は、例えば図10及び図11に示すように、排気口に対向する放風板16の一面16aに、この一面16aに一端20a、21aが繋がり、排気口12に向かうに従い(一端から軸線O1方向他端20b、21b側に向かうに従い)その径d1、d2が漸次小となるように突出する整流部20、21を設けて構成されていてもよい。そして、図10に示すような滑らかな曲面状の側面を有する円錐状の整流部20や、図11に示すような断面三角形状の円錐状の整流部21を備えて放風機構を構成した場合には、排気口12から排気された清浄空気T2の風向が整流部20、21によって放射方向Sに導かれることになるため、より確実に清浄空気T2の風向を放射方向Sに変えることが可能になる。これにより、トンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口12から坑口側に向けて排気された清浄空気T2を放風機構によって確実にトンネル断面方向Sに拡げて放風させることが可能になり、集塵装置Aを運転するだけで、さらに確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
本発明の一実施形態に係る集塵装置を示す図である。 図1のX1−X1線矢視図である。 図1のX2−X2線矢視図である。 本発明の一実施形態に係る集塵装置が具備するエアーカーテン形成部(放風板、放風機構)を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る集塵装置が具備するエアーカーテン形成部(放風板、放風機構)を示す図である。 図5のX1−X1線矢視図である。 図5のX2−X2線矢視図である。 図5のX3−X3線矢視図である。 本発明の一実施形態に係る放風板の変形例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る整流部を備えた放風機構を示す図である。 本発明の一実施形態に係る整流部を備えた放風機構を示す図である。
符号の説明
1 トラック
2 集塵機本体部
3 エアーカーテン形成部(放風機構)
4 下部ケーシング
4a 側面
4b 側面
4c 前端部
4d 側面
5 吸引口
6 上部ケーシング
6a 前端部
6b 後端部
7 吸込サイレンサー
8 吸引ファン
9 防音チャンバー
10 放風サイレンサー
11 風管(筒体、チャンバー)
12 排気口
13 コンプレッサー
15 取付板
16 放風板(放風機構)
16a 一面
17 底板
18 支持部材
20 整流部
20a 一端
20b 他端
21 整流部
21a 一端
21b 他端
A 集塵装置
O1 軸線方向
R 流れ方向(風向)
S トンネル断面方向
T1 汚染空気
T2 清浄空気

Claims (3)

  1. 粉塵を含む汚染空気を吸引するとともに前記粉塵を捕集し、前記汚染空気を清浄化して排気する集塵装置であって、
    前記粉塵を捕集して清浄化した清浄空気を排気する排気口に対向配置され、前記排気口から排気された前記清浄空気の風向を放射方向に変える放風機構を備えていることを特徴とする集塵装置。
  2. 請求項1記載の集塵装置において、
    前記放風機構は、前記排気口から排気された前記清浄空気が当たることによって該清浄空気の風向を放射方向に変える放風板を備えていることを特徴とする集塵装置。
  3. 請求項2記載の集塵装置において、
    前記放風板には、前記排気口に対向する一面に一端が繋がり、前記排気口に向かうに従いその径が漸次小となるように突出する整流部が設けられていることを特徴とする集塵装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102083354B1 (ko) * 2019-11-04 2020-05-26 (주)지중공영 다기능 집진기 및 이를 이용한 봉인식 터널 환기방법
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