JP2764800B2 - 湿式集塵器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、気水分離に布やデミ
スタなどのフイルタ材を用いないことで気流障害をなく
すると共に、通気通水系路中に生じ易いミスト塊の付着
成長を阻止し、かつ含塵空気の入気圧が若干変動しても
通水量をほぼ一定に保ちつつ水の泡立ちを防止し得る湿
式集塵器に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿式集塵器としては、フイルタを用いた
ものが多く、その一例として従来、例えば特開平５−７
８０２号公報記載のものが有る。この従来の技術は、底
部を有する機枠に縦仕切り板を縦設して水槽部と通路を
区画形成し、この水槽部には風胴を有するサイクロン部
を同水槽部に一部を浸漬状にしてその導入管を水槽部の
水面に直角状にして設けるとともに、前記機枠の一側に
前記サイクロン部の風胴に臨み、かつ先端にサイクロン
部により起生される旋回流と同方向に回転する回転羽根
を有して水面を跳ね上げ可能に旋回軸を備えた空気攪拌
装置を設け、前記縦仕切り板の上端に前記風胴の上方に
水平に望む水平仕切り板を設けて同水平仕切り板の上部
に液滴分離室と下部に同分離室に連通する通路を形成
し、この液滴分離室には複数枚のステンレス製ネットを
納めた第１、第２のフイルターを縦設し、前記縦仕切り
板とにより通路を形成した後板の所定の位置には通気孔
を貫設し、同後板には吸引用ファンを有し、かつ大気に
連通する排気口を有するファンボックスを付設する構成
とした湿式集塵器である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術を
初めとして特開昭５９−１７９１２６号公報のものは、
布やネットとかデミスタによるフイルタを用いて含塵水
と空気とを分離するものであるから、このフイルタ材が
使用途上で目詰りを起すため定期的に使用停止してフイ
ルタを清掃または交換しなければならない問題点が有
る。

【０００４】しかも、この従来例では、通気通水系路中
に広い部分と狭い部分とが隣接しているから、上記広い
部分では通気通水スピードが遅くなる結果、その内面に
含塵水中のミスト成分が粘土状に張り付いて成長し、ミ
ストの塊がコビリ付き、このコビリ付いた粘土状物は、
上記のように遅いスピードの通水圧力では洗い流せない
ので、大きく成長してしまい、その除去作業も必要であ
るため、メンテナンスが面倒であるし、フイルタによる
通気圧力損失も大きく、不経済であるという本質的かつ
重大な問題点が有る。

【０００５】また、フイルタを用いないで、水中に立設
したパイプ下部の多孔板から空気を水中に吹き込むこと
で、水と空気とを混合接触させるものとして、特開平２
−２７２２３９号公報記載のものも有るが、このもの
は、空気の入気圧力の僅かな変化で上記多孔板の多数の
孔から水中に吹き込める空気量が大幅に変化し、上記入
気圧の少しの減圧で、水中に空気を突然吹き込めなくな
る事故が生じる危険が有る。そして、この従来例では、
上記問題点のほかに、含塵空気中の木の微粉やベニヤ板
切粉中の接着剤微粉などで水が泡立ち易く、サイクロン
を用いていないなので泡の除去が面倒で長時間を要する
という問題点が有った。

【０００６】この発明は、前記した各問題点を除去する
ために、気水分離にフイルタ材を用いないことで気流障
害をなくすると共に、通気通水系路中に広い部分を形成
しないことで、ミスト塊の付着とその成長を阻止し、か
つ含塵空気の入気圧が若干変動しても通水量をほぼ一定
に保ちつつ水の泡立ちを防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記したこの発明の目的
は、水槽内の水中に、下部を水中に沈下させた通気筒を
立設し、この通気筒の下孔を前記水槽底面上に保持する
とともに、前記通気筒を縦方向にほぼ二分して仕切るシ
ャッタを通気筒の内面に昇降可能に立設し、このシャッ
タを境にして前記通気筒の両側に含塵空気の入気筒と排
気筒とを各別に設けて、前記入気筒には含塵空気の送気
源を連設するとともに、前記排気筒にはダクトを経てサ
イクロンの周壁開口部を連通させたことで達成できた。

【０００８】なお、上記ダクトの平面形状をほぼ乙字形
に屈曲形成するとともに、ダクトの気流通路をその長さ
方向に多段細分する区画板をダクト内に配設して細長い
多数の通気通水路を立体形成してもよい。

【０００９】

【作用】集塵用送風系を経て通気筒の上部から入気筒内
に入った含塵空気は、先ず、シャッタが、水面下寸法約
８mm程度の僅かな沈下状態のときは、入気筒内に入った
上記含塵空気の入気圧力（約１．０１気圧程度）で、入
気筒の下部における水面をこの水面に近いシャッタの下
端以下に押し下げ、シャッタの下部をそのまま含塵空気
は通過して排気筒、ダクトを経てサイクロンへと排気す
る。

【００１０】すなわち、このときには、シャッタの下端
が水槽内水面に近い浅い位置にあるので、入気圧で押下
した水面の水槽内水面への上昇復元力が小さく、気流風
量が大きいので、シャッタの下端と上記低下水面との間
を通過する気流、つまり含塵空気による風の強さ風量
は、前記寸法以下では最大になっていて、肝心の排気筒
内の水は、斜めに持ち上るだけで、ダクトに向け水は吹
き上げない。

【００１１】次に、入気する含塵空気の入気圧を前記と
同じにしたままで、シャッタを若干下動させ、水面下寸
法（約３５mm）として前例の寸法よりも深く沈めたとき
には、今度は、入気筒の下部における水面の低下絶対寸
法も前記の状態よりも大きくなり、シャッタ下の低下水
面の上昇復元力も大となる結果、シャッタ下を通過する
高速の含塵空気流で水が排気筒の下部から上部へと大量
に吹き上がる。

【００１２】すなわち、このときには、シャッタ下の含
塵空気の高速気流と水とが水の大きい上昇復元力とベル
ヌーイの定理による水面浮上力とで激しくぶつかり合
い、含塵空気は水と良く接触混合し、水に塵を奪われ
て、この水は、若干泡立ちながら含塵水となって排気筒
を上昇し、ダクトを経てサイクロンの周壁開口部から突
出し、サイクロン内を旋回しながら含塵水は中心孔から
水槽内に泡と共に流下し、上記のように水に塵を奪われ
た清浄な空気はサイクロンの上部から大気中に放散す
る。

【００１３】この作動状態での風量は、先の小寸法のと
きよりも若干減ずるが、水は良く上昇し、通気筒全体を
初めとして、ダクトやサイクロンに付着しようとするミ
ストを良く洗い流しつつ含塵空気は水に塵を奪われて清
澄な空気となる。この集塵動作の進行で、水槽内の水は
徐々に粉塵で汚れてくるから、送風停止時または送風中
に定期的にドレンバルブを開けて水槽の底部のヘドロ状
物を流出させるのであるが、この流出に伴ない、水面低
下によるフロート弁の開放で、水槽内には清水が所定量
流入し、常にきれいな状態で集塵することができる。こ
の使用中に含塵空気の入気圧が多少変動してもこの変動
分を良く克服して風量や揚水量をほぼ一定に保つことが
でき継続して良好な集塵を実行できる。

【００１４】なお、シャッタを５０mmとさらに沈下させ
た場合には、上昇水量は最大となるが、排気筒内に大泡
が発生して風量が減少し水と含塵空気の接触効率が若干
落ちるとともに、大泡発生により集塵効果は減小してし
まう。

【００１５】なお、本発明における排気筒とサイクロン
との間のダクトの平面形状をほぼ乙字形に屈曲形成する
とともに、ダクトの気流通路をその長さ方向に多段細分
する区画板をダクト内に配設して細長い多数のジクザク
形の通気通水路を立体形成した例では、タクトが短い前
記第１の実施例に比べ、水と含塵空気との衝突、接触が
さらに一層良好に実現でき、より一層集塵効果が向上し
た。この例における多数の細分化通気通水路にもミスト
の粘性物が付着しようとするが、上記通水路には満遍な
く含塵水が高速で流れているので、常にミストは水と共
に洗い流される結果となり、目詰りは起きない。

【００１６】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。先
ず、この発明の基本構成は、図１から図４までの各図に
示すように、水槽１内の水Ｗの中に、下部を水中に沈下
させて上板付きの通気筒２を立設し、この通気筒２の下
端における下孔２ａを脚片２ｂにより前記水槽底面１ａ
上に所定間隔を保ち保持する。そして、前記通気筒２内
を縦方向にほぼ二分して仕切るシャッタ３を通気筒２の
内面にガイド溝３ａを介し昇降可能に立設する。

【００１７】また、このシャッタ３を挟みその両側にお
ける前記通気筒２の両側に含塵空気の入気筒４と排気筒
５とを図１、図４のように各別に設けて、通気筒２の上
板２Ａからシャッタ３を突出させ、前記入気筒４にはシ
ロッコファンなどの周知の含塵空気の送気源（図示せ
ず）を連設する。さらに、前記排気筒５にはダクト６を
経て前記通気筒２に隣接した周知のサイクロン７の周壁
開口部７ａを図４のように連通させることで、この発明
による湿式集塵器を構成する。

【００１８】なお、上記各図中、符号Ｆで示した部分
は、給水用フロート弁、Ｄはドレインバルブ、また、符
号５ａは通水ガイド板であり、さらに通気筒上板２Ａの
シャッタ突出孔周辺部には、軟質ゴムやフェルト片など
の摩擦片２Ｂを設けて、気密を保持すると共にシャッタ
３が妄りに上外動しないようにしてあるが、このシャッ
タ３は初期高さ設定後、ねじなどで通気筒上板２Ａに固
定してもよく、さらにサイクロンはその脚棒７ｂで水槽
１内に図３のように設置する。また、前記各構成部分は
プラスチック成形とか、板金加工により頑丈に作る。

【００１９】本発明の構成は以上のようなものであり、
以下にその動作を説明するが、本発明を使用するには、
予じめ、木工品製材所における鋸挽現場や、メッキ済品
のバフかけ現場などの微細粉塵発生現場に生じた含塵空
気を、送風機によりダクトを介し直接に、または一次サ
イクロンを経て本発明装置における通気筒２の入気筒４
に送気する含塵空気送風系を周知手段で設置しておく。

【００２０】上記の送風系を経て通気筒２の上部から入
気筒４内に入った含塵空気は、先ず、シャッタ３が、図
５のように水面下寸法ｄ1 （約８mm程度）の僅かな沈下
状態のときは、入気筒４内に入った上記含塵空気の入気
圧力（約１．０１気圧程度）で、入気筒４の下部におけ
る水面をこの水面に近いシャッタ３の下端以下に押し下
げ、シャッタ３の下部をそのまま含塵空気は通過して排
気筒５、ダクト６を経てサイクロン７へと排気する。

【００２１】すなわち、このときには、シャッタ３の下
端が水槽内水面に近い浅い位置にあるので、入気圧で押
下した水面の水槽内水面への上昇復元力が小さく、気流
風量が大きいので、シャッタ３の下端と上記低下水面と
の間を通過する気流、つまり含塵空気による風の強さ風
量は、図１０のように前記寸法ｄ1 以下では最大になっ
ていて、図５のように、肝心の排気筒５内の水は、斜め
に持ち上るだけで、ダクト６に向け水は吹き上げない。

【００２２】次に、入気する含塵空気の入気圧を前記と
同じにしたままで、シャッタ３を若干下動させ、図２の
ように水面下寸法ｄ2 （約３５mm）として前例の寸法ｄ
1 よりも深く沈めたときには、今度は、入気筒４の下部
における水面の低下絶対寸法も図２のように前記図５の
状態よりも大きくなり、シャッタ下の低下水面の上昇復
元力も大となる結果、シャッタ下を通過する高速の含塵
空気流で水が排気筒５の下部から上部へと大量に吹き上
がる。

【００２３】すなわち、このときには、シャッタ下の含
塵空気の高速気流と水とが水の大きい上昇復元力とベル
ヌーイの定理による水面浮上力とで激しくぶつかり合
い、含塵空気は水と良く接触混合し、水に塵を奪われ
て、この水は、若干泡立ちながら含塵水となって図２の
ように排気筒５を上昇し、ダクト６を経てサイクロン７
の周壁開口部７ａから突出し、サイクロン７内を旋回し
ながら含塵水は中心孔７ｂから水槽１内に泡と共に流下
し、上記のように水に塵を奪われた清浄な空気はサイク
ロン７の上部から大気中に放散する。

【００２４】この作動状態での風量は、図１０のように
寸法ｄ2 において先の寸法ｄ1 よりも若干減ずるが、水
は良く上昇し、図２のように通気筒２全体を初めとし
て、ダクト６やサイクロン７に付着しようとするミスト
を良く洗い流しつつ含塵空気は水に塵を奪われて清澄な
空気となる。この集塵動作の進行で、水槽１内の水は徐
々に粉塵で汚れてくるから、送風停止時または送風中に
定期的にドレンバルブＤを開けて水槽１の底部のヘドロ
状物を流出させるのであるが、この流出に伴ない、水面
低下によるフロート弁Ｆの開放で、水槽１内には清水が
所定量流入し、常にきれいな状態で集塵することができ
る。

【００２５】なお、シャッタ３を図６の水面下寸法ｄ3
（４８mm）のようにさらに沈下させた場合には、図１０
のように上昇水量は最大となるが、排気筒５内に大泡が
発生して風量が減少し水と含塵空気の接触効率が若干落
ちるとともに、大泡発生により集塵効果は減小してしま
う。

【００２６】さらにシャッタ３を図７の寸法ｄ4 （約５
７mm）のように水面下深く沈下させるに従い、図１０の
ように排気筒上昇水量、風量共に減少し、上記の連続揚
水臨界寸法ｄ4 以下では、図８の寸法ｄ5 （約６４mm）
のようにシャッタ下を通過する気流は極端に減小し、１
秒に１回ずつ程度の間欠吹き出し間欠揚水となり、シャ
ッタ３の最大沈下寸法ｄ6 （約７０mm）では図９、図１
０のように最早やシャッタ下を含塵空気や水Ｗは通過す
ることがなくなる。

【００２７】以上の実験例から明らかなように、シャッ
タ３の水面下沈下寸法を図１０の寸法ｄ2 からｄ3 付近
に選定することで風量変化や揚水量の変化が少ない最適
状態で使用でき、この使用中に含塵空気の入気圧が多少
変動してもこの変動分を良く克服して風量や揚水量をほ
ぼ一定に保つことができ、継続して良好な集塵を実行で
きる。

【００２８】なお、本発明における排気筒５とサイクロ
ン７との間のダクト６の平面形状を図１１のようにほぼ
乙字形に屈曲形成するとともに、ダクト６の気流通路を
その長さ方向に多段細分する区画板６ａを図１１、図１
２のようにダクト６内に配設して細長い多数のジクザク
形の通気通水路６ｂを立体形成して用いることもでき
る。

【００２９】この第２実施例では、前記実施例のダクト
６が短く、ストレートの場合に比べ、水Ｗと含塵空気と
の衝突、接触がさらに一層良好に実現でき、より一層集
塵効果が向上した。この例における多数の細分化通気通
水路６ｂにもミストの粘性物が付着しようとするが、上
記多数の細い通水路６ｂには満遍なく含塵水が高速で流
れているので、常にミストは水と共に洗い流される結果
となり、目詰りは起きない。なお、図１１、図１２中の
他の符号部分は前記実施例と同一または均等部分を示
す。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、以下に記載の効果を奏する。この発明における通気
筒２内の入気筒４と排気筒５を初めとして、ダクト６、
サイクロン７の周壁開口部７ａなどの通気通水路系には
部分的に広い部分を形成しなくてもよいから、通水通気
スピードが遅くなる部分がなく、使用中における通水通
気路内は、ここを高速で流れる水により、常に自己洗浄
作用を呈しつつ集塵できるから人手による清掃が不要で
あることと、気水分離にサイクロン７を用いることでフ
イルタ材を不要化できたので、フイルタの清掃や交換も
不要となった結果、集塵保守点検作業（メンテナンス）
が著しく簡素化できたという第１の効果が有る。

【００３１】またこの発明におけるサイクロン７は気水
分離に当り、メカ的フイルタのように流体圧力損失が生
じないで効率よく、しかも含塵水に生じる泡もよく中心
孔から下へ洗い落として消泡でき、木工微粉汚水さえも
泡立てることなく良好に微粉塵の大気放散を阻止できた
という第２の効果も有る。

【００３２】さらに、この発明における入気筒４と排気
筒５とは、その下部をシャッタ３の昇降操作により部分
連通させるように構成し、上記操作で連通開口面積を容
易かつ細かく変えて設定できるので、含塵空気の入気圧
力の変動に良く対応できると共に、水中に空気を直接吹
き込むものに比べ、入気圧の多少の低下では揚水量は些
程低下することなく良好に集塵できるから、２個所の含
塵空気発生現場から一台の送風機で通気筒２に入気切換
えして集塵するような場合にも誠に便利である。

【００３３】請求項２によれば、排気筒５とサイクロン
７との間のダクト６の平面形状をほぼ乙字形に屈曲形成
するとともに、ダクト６の気流通路をその長さ方向に多
段細分する区画板６ａをダクト６内に配設して細長い多
数のジクザク形の通気通水路６ｂを立体形成したので、
ダクト６が短かく、ストレートの場合に比べ、水Ｗと含
塵空気との衝突、接触がさらに一層良好に実現でき、よ
り一層集塵効果が向上したという効果を不加できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部切欠斜視図

【図２】同上のＡ−Ａ線断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図

【図４】図３に示すものの要部横断平面図

【図５】この発明の作動状態を説明するための縦断側面
図

【図６】この発明の作動状態を説明するための縦断側面
図

【図７】この発明の作動状態を説明するための縦断側面
図

【図８】この発明の作動状態を説明するための縦断側面
図

【図９】この発明の作動状態を説明するための縦断側面
図

【図１０】この発明の作動状態を説明するためのグラフ

【図１１】本発明の他の実施例を示す要部横断平面図

【図１２】本発明の他の実施例を示す要部縦断側面図

【符号の説明】

１ 水槽 １ａ 水槽底面 ２ 通気筒 ２ａ 通気筒下孔 ３ シャッタ ４ 含塵空気入気筒 ５ 排気筒 ６ ダクト ６ａ 区画板 ６ｂ 細長い多数の通気通水路 ７ サイクロン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽１内の水中に、下部を水中に沈下さ
   せた通気筒２を立設し、この通気筒２の下孔２ａを前記
   水槽底面１ａ上に保持するとともに、前記通気筒２を縦
   方向にほぼ二分して仕切るシャッタ３を通気筒２の内面
   に昇降可能に立設し、このシャッタ３を境にして前記通
   気筒２の両側に含塵空気の入気筒４と排気筒５とを各別
   に設けて、前記入気筒４には含塵空気の送気源を連設す
   るとともに、前記排気筒５にはダクト６を経てサイクロ
   ン７の周壁開口部７ａを連通させてなる湿式集塵器。
2. 【請求項２】ダクト６の平面形状をほぼ乙字形に屈曲形
   成するとともに、ダクト６の気流通路をその長さ方向に
   多段細分する区画板６ａをダクト６内に配設して細長い
   多数の通気通水路６ｂを立体形成してなる請求項１記載
   の湿式集塵器。