JP3323843B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は空気流による洗浄
装置に関し、特に、空気流により作業者等に付着した塵
埃、粉塵等を除去する場合に空気の渦流や乱流の発生を
少なくすることができる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石材、陶器、カーボン、セメント等の製
造場やごみ焼却場においては、高い濃度の粉塵、塵埃等
が発生する。このため、これらの製造場やごみ焼却場に
おいて労働に従事する作業者は、高い濃度の粉塵、塵埃
等を浴びることになるので、この作業者の健康の維持が
問題になる。そのため、従来から空気の噴流により作業
者に付着した粉塵、塵埃等を払い落とす洗浄装置が使用
されている。図５はこの洗浄装置の概略を示す。図５に
おいては、従来の洗浄装置８０は、洗浄室８１及び濾過
室８２を備えている。仕切板８３が洗浄室８１と濾過室
８２を区分けしている。

【０００３】仕切板８３の図示左方の下部に第１のフィ
ルタ８４が取付けられている。第１のシロッコファン８
５が濾過室８２内の第１のフィルタ８４に対応する位置
に設けられている。このため、洗浄室８１内の空気は、
第１のシロッコファン８５に吸引されて、第１のフィル
タ８４で濾過されて矢印８４ｘ方向に流れ、第１のシロ
ッコファン８５に入り、第１のシロッコファン８５から
矢印８５ｘ方向に排出され、更に、第２のフィルタ８６
にて濾過され、第２のフィルタ８６から矢印８６ｘ方向
に排出される。

【０００４】同様に、仕切板８３の図示右方の下部に
は、第３のフィルタ８７が取付けられている。第２のシ
ロッコファン８８が濾過室８２内の第３のフィルタ８７
に対応する位置に設けられている。このため、洗浄室８
１内の空気は、第２のシロッコファン８８に吸引され
て、第３のフィルタ８７で濾過されて矢印８７ｘ方向に
流れ、第２のシロッコファン８８に入り、第２のシロッ
コファン８８から矢印８８ｘ方向に排出され、第４のフ
ィルタ８９にて濾過され、第４のフィルタ８９から矢印
８９ｘ方向に排出される。

【０００５】第２のフィルタ８６で濾過された空気及び
第４のフィルタ８９で濾過された空気は、仕切板８３に
固定された第１の吹出し口９１〜第８の吹出し口９８へ
導かれる。第１の吹出し口９１から吹出される空気は矢
印９１ｘと矢印９１ｙとの間の方向に吹出される。同様
に、第２〜第８の吹出し口９２〜９８では、吹出される
空気の方向は矢印９２ｘ〜９８ｘと矢印９２ｙ〜９８ｙ
との間の方向である。この場合では、第１〜第８の吹出
し口９１〜９８の口径は３０mmであり、この第１〜第８
の吹出し口９１〜９８から吹出される空気の速度は、２
５m／s程度の高速である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の洗浄装
置８０では、例えば、吹出し口９３から吹出される空気
と吹出し口９４から吹出される空気はぶつかりあって渦
流や乱流を発生させる。また、吹出し口９５から吹出さ
れる空気と吹出し口９６から吹出される空気はぶつかり
あって渦流や乱流を発生させる。これらの渦流や乱流は
図５では、洗浄対象である作業者等の人１００の頭部１
０１の近傍で発生している。これらの渦流や乱流により
吹付けられた粉塵、塵埃等が人１００の口、目、耳等に
入るおそれがある。この状態は、洗浄室８１内で洗浄さ
れている人１００にとって危険である。したがって、本
願発明の課題は、空気の流れにより洗浄対象を洗浄する
洗浄室内にて渦流や乱流の発生を少なくすることができ
る洗浄装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願に係る第１の発明は、請求項１記載のとおりで
ある。上記第１の発明により、洗浄室内で洗浄対象を洗
浄した後の空気を放出する放出口を洗浄室の下部に設
け、この放出口に接続された送風機が洗浄室内の空気を
吸引するので、洗浄室の上部に設けられた第１のフィル
タが外気を濾過して洗浄室内に導く。そして、第１のフ
ィルタで濾過された空気を洗浄室内へ導く過程におい
て、曲面板がこの空気の流れを徐々に広げるようにする
ので、洗浄室内の空気の流れより狭い面積の第１のフィ
ルタを用いて、洗浄室内の空気の渦流や乱流の発生を少
なくすることができる。更に、洗浄室内の空気が上方か
ら下方に流れるので、洗浄対象から洗浄により剥離した
粉塵、塵埃、灰、虫等の異物が下方に運ばれるため、こ
の異物を洗浄室から外に出すことが容易になる。

【０００８】更に、前記送風機を通過する空気を濾過す
る第２のフィルタを設け、この第２のフィルタで濾過さ
れた空気を前記洗浄室内に導入する吹出し管を前記第１
のフィルタの中央部に設けているので、この吹出し管か
ら吹出される空気を第１のフィルタにより吸引された渦
流や乱流の少ない空気の流れで取り巻くようになるた
め、この吹出し管から吹出される空気も渦流や乱流が少
なくなる。このため、人を洗浄する場合には、洗浄され
る人体の最も大切な部分の頭部及び顔部に清浄で渦流や
乱流の少ない空気を流すので、渦流や乱流により吹き付
けられる異物が人の目、口、鼻、耳等に入ることを少な
くすることができる。更に、洗浄室にて洗浄対象をこの
空気の流れにより洗浄した後の空気を第２のフィルタに
より濾過し、この濾過した空気を洗浄室に吹出させるの
で、洗浄に使用した空気の再利用を図ることができる。
このため、第１のフィルタにより洗浄室の外から洗浄室
内に吸入する空気の量を少なくすることができる。

【０００９】

【００１０】更に、第２の発明は、請求項２記載のとお
りである。上記第２の発明により、上記第１の発明によ
る作用とともに、第２のフィルタで濾過された空気を洗
浄室内に送るダクトに風量調節用のダンパーを設けたこ
とにより、ダクトにより洗浄室内に送り込む空気の量を
調節することができる。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願発明における実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の実施の
形態の１例に係わる洗浄装置の正面からみた内部構造の
概略を示し、図２は図１に示す洗浄装置の右側面からみ
た内部構造の概略を示す。

【００１４】図１に示すように、洗浄装置１０は洗浄室
２０及び濾過室４０を備えている。外壁（天井部分を含
む。）１１及び床１４は洗浄装置１０の外郭を形成して
いる。洗浄室２０は洗浄装置１０のうち第１の隔壁１２
の図示右方部分であり、濾過室４０は洗浄装置１０のう
ち第１の隔壁１２の図示左方部分である。吸込み口１２
ａが第１の隔壁１２の下部に形成されている。第２の隔
壁１３が濾過室４０内にて第１の隔壁１２と平行に形成
され、吸込み口１３ａが第２の隔壁１３に形成されてい
る。第１の隔壁１２と第２の隔壁１３との隙間は、吸込
み口１２ａと吸込み口１３ａとを空気が通う通気路にな
っている。

【００１５】図２に示すように、ドア３２が洗浄室２０
の出入口２０ａを開閉するように設けられている。３２
ａはドア３２の取っ手である。ドア３２を閉じたことを
検知するリミットスイッチ２１が洗浄室２０内に設けら
れている。図示しない圧縮空気源（例えばエアコンプレ
ッサー）に接続されるエアパイプ２２が洗浄室２０内の
ドア３２から離れた部位（洗浄室２０の奥）に配設され
ている。エアガン２３及び５本のフレキシブルホース２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ（内径が５〜１
０mm程度である。）がエアパイプ２２に接続されてい
る。エアガン２３は圧縮空気をノズルから吹出すもので
あり、フレキシブルホース２４ａ〜２４ｅの先端部は圧
縮空気を吹出す時に圧縮空気の圧力により振動する。な
お、洗浄される人７０がエアガン２３に設けられた図示
しないレバーを操作することによりエアガン２３が動作
する。また、洗浄される人７０がエアパイプ２２に設け
られた図示しないバルブを操作することによりフレキシ
ブルホース２４ａ〜２４ｅが動作する。

【００１６】図１に示すように、風向き整流板２８が洗
浄室２０の天井部に配設され、簡易濾過用のフィルタ２
９が風向き整流板２８の上側（外側）を覆うように配設
されている。風向き整流板２８は、手動により風向きを
調節するのものであり、特許請求の範囲における「風向
き整流部」の１例である。フィルタ２９は、特許請求の
範囲における「第１のフィルタ」の１例であり、外気の
汚れを除くことができる。上面及び下面が開口している
四角形筒状の曲面板２５が洗浄室２０の上部に配設され
ている。この曲面板２５の上面開口部に、風向き整流板
２８及びフィルタ２９が配置されている。この曲面板２
５で囲まれた空間は下方になるほど徐々に広くなってい
る。このため、後述する送風機４１の動作により、フィ
ルタ２９及び風向き整流板２８を通過して洗浄室２０内
に吸入された空気の流れは、上方から下方に曲面板２５
に沿って徐々に広がるので、洗浄室２０内の空気の渦流
や乱流の発生を少なくすることができる。

【００１７】ダクト２６の吹出し管２７が風向き整流板
２８及びフィルタ２９の中央部を貫通するように配設さ
れている。吹出し管２７はダクト２６により矢印２６ａ
方向に送られた空気を洗浄室２０内に吹出すものであ
り、人７０の頭部７１よりやや大きい円錐ラッパ状に形
成されている。この場合には、吹出し管２７の吹出し角
度、吹出された空気の噴流の広がり角及び風速が重要で
あり、これらについて実験的に最良の数値を求めること
ができる。カバー３１がフィルタ２９の上方に配置さ
れ、カバー３１とフィルタ２９との間が天井吸込み部３
０となっている。なお、カバー３１の内側は椀状部３１
ａになっている。このため、椀状部３１ａに付着した水
滴等は、椀状部３１ａの内面３１ｂに沿って下降するの
で、この水滴等がフィルタ２９上に落下することを防ぐ
ことができる。さらに、カバー３１は、洗浄装置１０の
停止時において粉塵等が自然にフィルタ２９上に落下す
ることを防ぐとともに、椀状部３１ａによりフィルタ２
９の空気吸込みの抵抗を少なくすることができる。

【００１８】グレーチング（格子）３３が洗浄室２０の
床部材として設けられている。コンベア３５がグレーチ
ング３３の下側に配設されている。コンベア３５は、人
７０から洗浄により落下し、グレーチング３３の隙間か
ら落下した粉塵、塵埃、灰、虫等の異物をゴム製ストッ
パー３４の方に運ぶものである。上述のように、第１の
隔壁１２と第２の隔壁１３との間の隙間は前記異物を含
む空気の通路となり、この空気の通路の下端を塞ぐよう
にゴム製ストッパー３４が設けられている。

【００１９】制御ボックス３６が洗浄室２０の壁内に埋
め込まれている（図２参照）。制御回路３７がこの制御
ボックス３６内に配設されている（図３参照）。前記リ
ミットスイッチ２１は制御回路３７に接続されている。
前記異物を運ぶために、コンベア３５は制御回路３７に
制御されて矢印３５ａ方向（図１参照）に回転する。な
お、制御回路３７は、後述するモータ４２の動作時間を
決めるための第１のタイマー及び後述するバルブ６１
ａ、６２ａ、６３ａが開く時間を決めるための第２のタ
イマーを備えている。

【００２０】送風機４１は濾過室４０の上部に配設され
ている。送風機４１用のモータ４２の回転軸は送風機４
１の回転軸４１ｄに連結されている。送風機４１の入口
４１ａは下向きである。ファン４１ｃは送風機４１の回
転軸４１ｄに固定されている。図４は送風機４１の平面
を示している。図４にて、送風機４１の横向きの出口４
１ｂから空気が矢印４１ｅ方向に吹出される。このた
め、モータ４２の回転軸が回転すると、送風機４１は下
向きの入口４１ａから空気を吸入し、横向きの出口４１
ｂから空気を吹出す。

【００２１】図１に示すように、洗浄室２０から濾過室
４０に送られた空気を濾過するために、第１の菊形のフ
ィルタ４３、第２の菊形のフィルタ４４及び第３の菊形
のフィルタ４５が濾過室４０内に並列に配設されてい
る。なお、ここでの「菊形のフィルタ」は平断面が菊形
のフィルタである。第１の菊形のフィルタ４３、第２の
菊形のフィルタ４４及び第３の菊形のフィルタ４５で濾
過された空気は、送風機４１の入口４１ａに吸込まれ
る。

【００２２】ホッパー４６は第１〜第３の菊形のフィル
タ４３、４４、４５の下方に配設されている。塵埃等の
受け袋５０は袋締め付け用のバンド５１によりホッパー
４６の下端の開口部４６ａに取付けられている。気密保
持用のダンパー４８はこの開口部４６ａを開閉できるよ
うに取付けられている。閉じた状態のダンパー４８と開
口部４６ａとの間を密閉するために、リング状のゴムパ
ッキン４９が開口部４６ａに固定されている。

【００２３】エアシリンダ４７の本体４７ａはホッパー
４６に取付けられている。エアシリンダ４７のロッド４
７ｂは、気密保持用のダンパー４８に固定されたアーム
４７ｄに連結されている。なお、アーム４７ｄとロッド
４７ｂとの連結は、エアシリンダ４７の動作に応じてア
ーム４７ｄとロッド４７ｂとの角度を変えることができ
る状態のものである。また、エアシリンダ４７全体の向
き又はロッド４７ｂの向きは、エアシリンダ４７の動作
に応じて変化できるようになっている。制御回路３７に
制御されて（または手動により）エアシリンダ４７のロ
ッド４７ｂが矢印４７ｃ方向に移動して、気密保持用の
ダンパー４８が閉じている状態が図１に示されている。
この状態で、制御回路３７に制御されて（または手動に
より）ロッド４７ｂが矢印４７ｃと反対方向に移動する
と、二点鎖線で示すように、気密保持用のダンパー４８
が開く。

【００２４】高性能のフィルタ５２が濾過室４０の上部
に設けられている。送風機４１の出口４１ｂから吹出さ
れた空気はフィルタ５２で濾過されて、ダクト２６へ送
られる。なお、フィルタ５２の濾過効率は本実施の形態
では０．３ミクロンの大きさの塵埃に対して９９．９７
％である。第１〜第３の菊形のフィルタ４３〜４５及び
高性能のフィルタ５２は、特許請求の範囲における「第
２のフィルタ」の１例である。ダクト２６の入口に設け
られた、ダクト２６の風量調節用のダンパー５４の動作
により、フィルタ５２で濾過された空気の一部分が放出
口５３から濾過室４０の外に放出されるように構成され
ている。なお、ダンパー５４は手動でもよい。

【００２５】前記エアコンプレッサー等の圧縮空気源に
接続されたエアパイプ６０が送風機４１の下方に配置さ
れ、第１のノズル６１、第２のノズル６２及び第３のノ
ズル６３がエアパイプ６０に接続されている。第１のノ
ズル６１の先端は第１の菊形のフィルタ４３の内側に向
いており、第２のノズル６２の先端は第２の菊形のフィ
ルタ４４の内側に向いており、第３のノズル６３の先端
は第３の菊形のフィルタ４５の内側に向いている。

【００２６】図２に示すように、作業者等の人７０がド
ア３２を開けて洗浄室２０内に入り、ドア３２を閉める
と、リミットスイッチ２１が働く。リミットスイッチ２
１が働くと、制御回路３７に制御されてモータ４２が所
定の時間の間回転する。このモータ４２の回転により送
風機４１が働く。上述のように、送風機４１の出口４１
ｂから排出された空気は、高性能のフィルタ５２で濾過
され、その一部分が放出口５３から外部へ放出され、そ
れ以外の空気はダクト２６を通過し、吹出し管２７から
洗浄室２０内の人７０の頭部７１に向けて吹出す。

【００２７】同時に、洗浄室２０内の天井部に設置して
ある簡易濾過形のフィルタ２９から濾過された空気（二
次空気）が風向き整流板２８により風向き調整され、曲
面板２５の滑らかな曲面に沿って徐々に広がりつつ下方
へ流れる。このため、上方から下方への空気の垂直方向
の流れが人７０の身体全体に当たるようになる。このた
め、洗浄室２０内（特に、人７０の頭部７１の近傍）に
て、空気の渦流や乱流を少なくすることができる。

【００２８】前記モータ４２は洗浄装置１０内の空気の
流れの動力源となる。このモータ４２の出力の経済性を
考え、フィルタ２９から吸込ませる空気を少なくし、更
に、洗浄室２０内の風速を上げるためには、フィルタ２
９の幅は、人７０の肩幅位にする。しかし、洗浄室２０
内では、人７０が自分の気になる部分（例えば作業靴等
の汚れ）の軽く剥離し易い前記異物をエアガン２３で吹
き飛ばしたりする。また、人７０の背中等の手の届かな
い場所では、フレキシブルホース２４ａ〜２４ｅの振動
の力により前記異物をたたき落とす。このため、洗浄室
２０はエアガン２３及びフレキシブルホース２４ａ〜２
４ｅのための一定のスペースが必要である。

【００２９】このように、人７０に付着している例えば
高濃度の異物（粉塵、灰、虫等）は、吹出し管２７及び
フィルタ２９から洗浄室２０内に吹出される空気又は任
意に使用されるエアガン２３やフレキシブルホース２４
ａ〜２４ｅで人７０から離されて落とされる。人７０か
ら落とされた前記異物は、人７０の足元のグレーチング
３３の隙間から下方に吸込まれ、コンベア３５上に落
ち、コンベア３５で搬送され、ゴム製ストッパー３４で
止められて、第２の隔壁１３の吸込み口１３ａに吸込ま
れる。但し、細かく軽い物は、グレーチング３３を経由
しないで、第１の隔壁１２の吸込み口１２ａから前記吸
込み口１３ａに運ばれる。

【００３０】前記菊形のフィルタ４３、４４、４５が一
定の含塵濃度になって、目詰まり状態になると、吸塵能
力が落ちる。このため、通常は、制御回路３７により第
１のノズル６１のバルブ６１ａ、第２のノズル６２のバ
ルブ６２ａ及び第３のノズル６３のバルブ６３ａを制御
して（図３参照）、モータ４２の停止後の一定時間中、
コンプレッサーエア（例えば圧力５ｋｇ／ｃｍ²のも
の）を前記ノズル６１、６２、６３から前記菊形のフィ
ルタ４３、４４、４５の内部に吹出し、前記異物を前記
菊形のフィルタ４３、４４、４５の内部から外へ吹き落
とす。前記菊形のフィルタ４３、４４、４５から吹き落
とされた前記異物は、ホッパー４６内に落下する。制御
回路３７により（又は手動により）エアシリンダ４７を
操作して気密保持用のダンパー４８を開き、受け袋５０
内へ前記異物を落とし、その後にダンパー４８を閉め
る。

【００３１】受け袋５０を取り出す時に、袋締め付け用
のバンド５１を緩め、受け袋５０の上部をつまみ、粉塵
等が巻き上がらないようにして、受け袋５０を濾過室４
０から取り出す。なお、酸素等のボンベを濾過室４０内
に付加して、ダクト２６を経て吹出し管２７から洗浄室
２０内に吹出される空気に前記ボンベ内の酸素等を付加
してもよい。また、洗浄される人７０は直立状態で図示
されているが、洗浄される人７０はしゃがんだ状態や臥
した状態でもよい。

【００３２】

【発明の効果】本願の第１の発明に係る洗浄装置によれ
ば、第１のフィルタで濾過された空気を洗浄室内へ導く
過程において、曲面板がこの空気の流れを徐々に広げる
ようにするので、洗浄室内の空気の流れより狭い面積の
第１のフィルタを用いて、洗浄室内の空気の渦流や乱流
の発生を少なくすることができる。更に、洗浄室内の空
気が上方から下方に流れるので、洗浄対象から洗浄によ
り剥離した前記異物が下方に運ばれるため、前記異物を
洗浄室から外に出すことが容易になる。このため、渦流
や乱流により吹き付けられる前記異物が洗浄対象となる
人の目、口、鼻、耳等に入ることを少なくすることがで
きるので、洗浄対象となる人の安全性を向上させること
ができる。

【００３３】更に、第２のフィルタで濾過された空気を
前記洗浄室内に導入する吹出し管を前記第１のフィルタ
の中央部に設けているので、この吹出し管から吹出され
る空気を第１のフィルタの渦流や乱流の少ない空気の流
れで取り巻くようになるため、この吹出し管から吹出さ
れる空気も渦流や乱流が少なくなる。このため、人を洗
浄する場合には、洗浄される人体の最も大切な部分の頭
部及び顔部に清浄で渦流や乱流の少ない空気を流すの
で、渦流や乱流により吹き付けられる前記異物が人の
目、口、鼻、耳等に入ることを少なくすることができ
る。更に、洗浄室にて洗浄対象をこの空気の流れにより
洗浄した後の空気を第２のフィルタにより濾過し、この
濾過した空気を洗浄室に吹出させるので、洗浄に使用し
た空気の再利用を図ることができる。このため、第１の
フィルタにより洗浄室の外から洗浄室内に吸入する空気
の量を少なくすることができる。

【００３４】

【００３５】更に、第２の発明に係る洗浄装置により、
上記第１の発明の効果とともに、第２のフィルタで濾過
された空気を洗浄室内に送るダクトに風量調節用のダン
パーを設けたことにより、ダクトにより洗浄室内に送り
込む空気の量を調節することができる。

【００３６】

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態の１例に係わる洗浄装置
の正面からみた内部構造の概略を示す説明図である。

【図２】図１に示す洗浄装置の右側面からみた内部構造
の概略を示す説明図である。

【図３】図１に示す洗浄装置の制御系統の概略を示すブ
ロック図である。

【図４】図１に示す洗浄装置の送風機の平面図である。

【図５】従来の洗浄装置の正面からみた内部構造の概略
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 洗浄装置 １２ａ 吸込み口 ２０ 洗浄室 ２５ 曲面板 ２６ ダクト ２７ 吹出し管 ２９ 簡易濾過用のフィルタ ３３ グレーチング ４０ 濾過室 ４１ 送風機 ４３、４４、４５ 菊形のフィルタ ５２ 高性能のフィルタ ５３ 放出口 ５４ ダンパー ７０ 洗浄対象としての人

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/04 - 7/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄室の上部に外気を濾過して洗浄室内
   に導く第１のフィルタを設け、 この第１のフィルタで濾過された空気を前記洗浄室内へ
   導く過程において、この空気の流れが徐々に広がるよう
   にする曲面板を設け、 前記洗浄室内で洗浄対象を洗浄した後の空気を放出する
   放出口を前記洗浄室の下部に設け、 前記洗浄室内の空気を吸引する送風機を前記放出口に接
   続し、 前記送風機により送られる空気を濾過する第２のフィル
   タを設け、 この第２のフィルタで濾過された空気を前記洗浄室内に
   導入する吹出し管を前記第１のフィルタの中央部に設け
   たことを特徴とする 洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記第２のフィルタで濾過された空気を
   前記吹出し管に送るダクトに風量調節用のダンパーを設
   けたことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。