JP3471536B2 - 浮遊粒子の超音波収集方法とその装置 - Google Patents
浮遊粒子の超音波収集方法とその装置Info
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- JP3471536B2 JP3471536B2 JP24927596A JP24927596A JP3471536B2 JP 3471536 B2 JP3471536 B2 JP 3471536B2 JP 24927596 A JP24927596 A JP 24927596A JP 24927596 A JP24927596 A JP 24927596A JP 3471536 B2 JP3471536 B2 JP 3471536B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高音圧の超音波を
ミスト・粉塵等の浮遊粒子が含まれている気体中に放射
することによって、気体の中からこれ等浮遊粒子のみを
収集する超音波収集方法とその装置に関するものであ
る。
ミスト・粉塵等の浮遊粒子が含まれている気体中に放射
することによって、気体の中からこれ等浮遊粒子のみを
収集する超音波収集方法とその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】超音波を利用して浮遊粒子を収集する従
来の装置には、例えば特開平６−４７３４６号公報に記
載されているような「超音波発生源およびこれを用いた
浮遊粒子収集装置」が存在する。
来の装置には、例えば特開平６−４７３４６号公報に記
載されているような「超音波発生源およびこれを用いた
浮遊粒子収集装置」が存在する。
【０００３】この収集装置は、図５に記載したように、
浮遊粒子を含んだ流体が導入される中空なダクト管Ｅ
と、このダクト管Ｅの内部に配置され、且つ、自身が固
有周波数で共振した際にその内部に形成される音場も共
振状態となるようにその寸法が定められた円筒形の振動
板Ｄと、この振動板Ｄを固有周波数で共振させて超音波
を放射させることができるホーンＢと共振棒Ｃを備えた
超音波振動子Ａとによって構成されている。
浮遊粒子を含んだ流体が導入される中空なダクト管Ｅ
と、このダクト管Ｅの内部に配置され、且つ、自身が固
有周波数で共振した際にその内部に形成される音場も共
振状態となるようにその寸法が定められた円筒形の振動
板Ｄと、この振動板Ｄを固有周波数で共振させて超音波
を放射させることができるホーンＢと共振棒Ｃを備えた
超音波振動子Ａとによって構成されている。
【０００４】尚、上記円筒形を成す振動板Ｄの寸法は上
記公報の第４頁右欄に記載された各数式に基づいて算出
されるものであって、その理想的な寸法（半径ｒ，肉厚
ｈ，全長）は当該公報の図４に記載の如くである。
記公報の第４頁右欄に記載された各数式に基づいて算出
されるものであって、その理想的な寸法（半径ｒ，肉厚
ｈ，全長）は当該公報の図４に記載の如くである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の収集装置
は、気体中の浮遊粒子を振動板Ｄから放射される音圧が
１６０デシベル以上の強力な超音波によって励振させ、
この励振によって各粒子同士を互いに衝突・凝集してよ
り大きな浮遊粒子の集合体（例えば５０μｍ程度）を形
成することにより、重力等の作用により圧力損失を殆ど
発生させることなく捕集する仕組に成っているが、この
様に超音波を用いて浮遊粒子を衝突・凝集して捕集する
装置の場合は、浮遊粒子の数が多いほど捕集効果が良
く、逆に浮遊粒子の数が少い場合、つまり粉塵濃度が少
い場合は、捕集効果（効率）が悪くなる問題があった。
は、気体中の浮遊粒子を振動板Ｄから放射される音圧が
１６０デシベル以上の強力な超音波によって励振させ、
この励振によって各粒子同士を互いに衝突・凝集してよ
り大きな浮遊粒子の集合体（例えば５０μｍ程度）を形
成することにより、重力等の作用により圧力損失を殆ど
発生させることなく捕集する仕組に成っているが、この
様に超音波を用いて浮遊粒子を衝突・凝集して捕集する
装置の場合は、浮遊粒子の数が多いほど捕集効果が良
く、逆に浮遊粒子の数が少い場合、つまり粉塵濃度が少
い場合は、捕集効果（効率）が悪くなる問題があった。
【０００６】図６は、空気中の煙霧質（タバコ煙）に超
音波を放射し、超音波凝集の効果確認としてその捕集効
率等の定量的データを測定する場合に用いる実験装置の
構成例を示したブロック図であって、流速を持たせたタ
バコ煙に対して超音波放射有無時の状態から粉塵濃度を
測定する仕組に成っており、その捕集（凝集）効率の算
出式は以下の通りである。
音波を放射し、超音波凝集の効果確認としてその捕集効
率等の定量的データを測定する場合に用いる実験装置の
構成例を示したブロック図であって、流速を持たせたタ
バコ煙に対して超音波放射有無時の状態から粉塵濃度を
測定する仕組に成っており、その捕集（凝集）効率の算
出式は以下の通りである。
【数１】
【０００７】また、以下の表は上記の実験装置によって
測定した煙濃度と、上記算出式によって算出した捕集
（凝集）効率を示したものであって、図４にはその効率
が「フイルター無し」としてグラフに表わされている。
測定した煙濃度と、上記算出式によって算出した捕集
（凝集）効率を示したものであって、図４にはその効率
が「フイルター無し」としてグラフに表わされている。
【表１】
【０００８】以上の実験結果から出来る限り煙流速を遅
く（超音波放射時間を長く）、煙濃度を濃く、超音波入
力を大きくすることが、高い捕集効果を得られる条件で
あることが判明した。（例０．０３５ｍ／ｓ，２２００
ｍｇ／ｍ3，３０Ｗ時で、９５％捕集）
く（超音波放射時間を長く）、煙濃度を濃く、超音波入
力を大きくすることが、高い捕集効果を得られる条件で
あることが判明した。（例０．０３５ｍ／ｓ，２２００
ｍｇ／ｍ3，３０Ｗ時で、９５％捕集）
【０００９】更に、実験時の気流速度から推測すると、
タバコの煙の粒径が例えば５０μｍ以上に凝集しないと
重力沈降しないと考えられ、煙濃度が大きい時は煙粒子
の粒子間距離が短いため、超音波振動（空気の振動）に
より凝集のための粒子同士の衝突機会が多くあり、容易
に５０μｍ以上に凝集して捕集効果を高めることができ
るが、しかし、煙濃度が少い時は、粒子同士の衝突機会
が少なくなって、５０μｍ以上の大粒径に凝集する粒子
は少なく、その結果、捕集効率が低下する（悪くなる）
問題が発生していた。
タバコの煙の粒径が例えば５０μｍ以上に凝集しないと
重力沈降しないと考えられ、煙濃度が大きい時は煙粒子
の粒子間距離が短いため、超音波振動（空気の振動）に
より凝集のための粒子同士の衝突機会が多くあり、容易
に５０μｍ以上に凝集して捕集効果を高めることができ
るが、しかし、煙濃度が少い時は、粒子同士の衝突機会
が少なくなって、５０μｍ以上の大粒径に凝集する粒子
は少なく、その結果、捕集効率が低下する（悪くなる）
問題が発生していた。
【００１０】従って本発明の技術的課題は、超音波振動
によって気体中の浮遊粒子を凝集して収集する場合に、
気体中の浮遊粒子の数が少なくても、浮遊粒子が付着す
る機会を増やして高い捕集効率を発揮できるようにする
ことである。
によって気体中の浮遊粒子を凝集して収集する場合に、
気体中の浮遊粒子の数が少なくても、浮遊粒子が付着す
る機会を増やして高い捕集効率を発揮できるようにする
ことである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【００１２】浮遊粒子を含んだ流体が導入される中空な
ダクト管の内部に配置され、自身が固有周波数で共振し
た際にその内部に形成される音場も共振状態となるよう
にその寸法が定められた円筒形の振動板と、この振動板
を固有周波数で共振させて超音波を放射させる超音波振
動子とによって構成した超音波発生源を用いることによ
り、上記中空なダクト管の内部を流れる浮遊粒子を振動
板から放射される超音波で励振して収集する超音波収集
方法とその装置であって、
ダクト管の内部に配置され、自身が固有周波数で共振し
た際にその内部に形成される音場も共振状態となるよう
にその寸法が定められた円筒形の振動板と、この振動板
を固有周波数で共振させて超音波を放射させる超音波振
動子とによって構成した超音波発生源を用いることによ
り、上記中空なダクト管の内部を流れる浮遊粒子を振動
板から放射される超音波で励振して収集する超音波収集
方法とその装置であって、
【００１３】（１） 振動板から放射される超音波によ
って励振される浮遊粒子を、中空なダクト管の内部に流
体の流れに沿って設けた細長い通路の内部に通すことに
よって、この細長い通路の内壁に衝突させて付着、収集
すること。
って励振される浮遊粒子を、中空なダクト管の内部に流
体の流れに沿って設けた細長い通路の内部に通すことに
よって、この細長い通路の内壁に衝突させて付着、収集
すること。
【００１４】（２） 上記中空なダクト管の内部で、而
かも、この内部に設置した振動板の近傍に、流体が流れ
る方向に沿わせた状態で複数の細長い通路を並べて構成
したフイルターユニットを設けること。
かも、この内部に設置した振動板の近傍に、流体が流れ
る方向に沿わせた状態で複数の細長い通路を並べて構成
したフイルターユニットを設けること。
【００１５】（３） 中空なダクト管の内部で、而か
も、この内部に設置した振動板の前後両側の近傍に、流
体が流れる方向に沿わせた状態で複数の細長い通路を並
べて構成した前後２つのフイルターユニットを設けるこ
と。
も、この内部に設置した振動板の前後両側の近傍に、流
体が流れる方向に沿わせた状態で複数の細長い通路を並
べて構成した前後２つのフイルターユニットを設けるこ
と。
【００１６】（４） 中空なダクト管の内部に設けるフ
イルターユニットを、ダクト管に対して取外し自在に構
成すること。
イルターユニットを、ダクト管に対して取外し自在に構
成すること。
【００１７】（５） 中空なダクト管の内部に、この内
部を流れる流体に対して水等のバインダーを噴霧するノ
ズルを設けること。
部を流れる流体に対して水等のバインダーを噴霧するノ
ズルを設けること。
【００１８】上記（１）で述べた手段によれば、凝集区
域での表面積を増加して、超音波によって振動している
浮遊粒子が付着する機会を増やすことができるため、煙
濃度が低くて浮遊粒子同士の衝突機会が少ない場合で
も、この少ない浮遊粒子を細長い通路の内壁面に衝突さ
せて、付着、収集することを可能にする。
域での表面積を増加して、超音波によって振動している
浮遊粒子が付着する機会を増やすことができるため、煙
濃度が低くて浮遊粒子同士の衝突機会が少ない場合で
も、この少ない浮遊粒子を細長い通路の内壁面に衝突さ
せて、付着、収集することを可能にする。
【００１９】上記（２）で述べた手段によれば、ダクト
管内の凝集区域内に複数の細長い通路を並べて構成した
フイルターユニットを設けることにより、凝集区域内で
の表面積を増加することができるため、超音波によって
励振された浮遊粒子をこれ等各細長い通路の内壁面に衝
突させて付着、収集することにより、捕集効率を高める
ことができると共に、フイルターユニットを構成する複
数の各通路を、いずれも流体が流れる方向に沿わせた状
態で並べて構成しているため、空気との抵抗が無く、圧
力損失が殆ど発生しない状態にして、吸引ポンプ（ブロ
アー）の動力を小型化することを可能にする。
管内の凝集区域内に複数の細長い通路を並べて構成した
フイルターユニットを設けることにより、凝集区域内で
の表面積を増加することができるため、超音波によって
励振された浮遊粒子をこれ等各細長い通路の内壁面に衝
突させて付着、収集することにより、捕集効率を高める
ことができると共に、フイルターユニットを構成する複
数の各通路を、いずれも流体が流れる方向に沿わせた状
態で並べて構成しているため、空気との抵抗が無く、圧
力損失が殆ど発生しない状態にして、吸引ポンプ（ブロ
アー）の動力を小型化することを可能にする。
【００２０】上記（３）で述べた手段によれば、振動板
の前後両方向に均等に放射される超音波の性質から、振
動板の前後両側にフイルターユニットを設けることによ
り、凝集区域内での表面積を大幅に増加して、浮遊粒子
の捕集効率を更に高めることを可能にする。
の前後両方向に均等に放射される超音波の性質から、振
動板の前後両側にフイルターユニットを設けることによ
り、凝集区域内での表面積を大幅に増加して、浮遊粒子
の捕集効率を更に高めることを可能にする。
【００２１】上記（４）で述べた手段によれば、フイル
ターユニットを構成する各細長い通路の内壁面に付着、
収集された浮遊粒子（ミスト）は、フイルターユニット
を取外してクリーニングしたり、或は、新しいものと交
換したりすることによって、これを簡単に除去して細長
い通路の目詰りを防止することができる。
ターユニットを構成する各細長い通路の内壁面に付着、
収集された浮遊粒子（ミスト）は、フイルターユニット
を取外してクリーニングしたり、或は、新しいものと交
換したりすることによって、これを簡単に除去して細長
い通路の目詰りを防止することができる。
【００２２】上記（５）で述べた手段によれば、付着性
に欠ける浮遊粒子の場合であっても、バインダーを供給
することによって細長い中空管の内壁面に対する付着性
を高めて、優れた捕集効果を発揮することを可能にす
る。
に欠ける浮遊粒子の場合であっても、バインダーを供給
することによって細長い中空管の内壁面に対する付着性
を高めて、優れた捕集効果を発揮することを可能にす
る。
【００２３】以上の如くであるから、上記（１）〜
（５）で述べた手段によって上述した技術的課題を解決
して、前記従来の技術の問題点を解消することができ
る。
（５）で述べた手段によって上述した技術的課題を解決
して、前記従来の技術の問題点を解消することができ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、上述した本発明に係る浮
遊粒子の超音波収集方法とその装置の実施の形態を、添
付した図面と共に詳細に説明する。
遊粒子の超音波収集方法とその装置の実施の形態を、添
付した図面と共に詳細に説明する。
【００２５】図１は本発明に係る浮遊粒子の超音波収集
装置（実験装置）の基本的な構成を説明した断面図を示
したものであって、図中、１０は浮遊粒子を含んだ流体
が導入される中空なダクト管、１１はこのダクト管１０
の一端部に設けた煙発生装置（煙発生源）、１２と１３
は同じくダクト管１０の他端口１０Ａに設けた煙濃度測
定器と吸引ポンプ（ブロアー）であって、この吸引ポン
プ１３の吸引作用を受けて、浮遊粒子を含んだ流体はダ
クト管１０の内部を図示矢印の如く図面上右方向に流動
するように構成されている。
装置（実験装置）の基本的な構成を説明した断面図を示
したものであって、図中、１０は浮遊粒子を含んだ流体
が導入される中空なダクト管、１１はこのダクト管１０
の一端部に設けた煙発生装置（煙発生源）、１２と１３
は同じくダクト管１０の他端口１０Ａに設けた煙濃度測
定器と吸引ポンプ（ブロアー）であって、この吸引ポン
プ１３の吸引作用を受けて、浮遊粒子を含んだ流体はダ
クト管１０の内部を図示矢印の如く図面上右方向に流動
するように構成されている。
【００２６】また、１は上記中空なダクト管１０の内部
に取付けた円筒形の振動板で、この振動板１は自身が固
有周波数で共振した際にその内部に形成される音場も共
振状態となるように予め定められた寸法に造られてい
る。
に取付けた円筒形の振動板で、この振動板１は自身が固
有周波数で共振した際にその内部に形成される音場も共
振状態となるように予め定められた寸法に造られてい
る。
【００２７】尚、上記振動板１の寸法（半径、肉厚、全
長）は、上述した特開平６−４７３４６号公報の第４頁
に記載された数式に基づいて、同公報の図３に示した表
に示された寸法の如く構成されるものであるから、その
詳細な説明は省略する。
長）は、上述した特開平６−４７３４６号公報の第４頁
に記載された数式に基づいて、同公報の図３に示した表
に示された寸法の如く構成されるものであるから、その
詳細な説明は省略する。
【００２８】同じく図１に於いて、３は超音波振動を発
生する超音波振動子（ドライバー）、２と４はこの超音
波振動子３からの超音波振動を振動板１に伝達するホー
ンと共振棒であって、この共振棒４の先端が振動板１の
側面にナット５でネジ止めされていて、これ等振動板
１、ホーン２、超音波振動子３によって超音波発生源が
構成されている。
生する超音波振動子（ドライバー）、２と４はこの超音
波振動子３からの超音波振動を振動板１に伝達するホー
ンと共振棒であって、この共振棒４の先端が振動板１の
側面にナット５でネジ止めされていて、これ等振動板
１、ホーン２、超音波振動子３によって超音波発生源が
構成されている。
【００２９】６と７は上記の超音波振動子３に接続した
アンプとジエネレータであって、アンプ６はジエネレー
タ７からの駆動信号を増幅し、ジエネレータ７はホーン
２から振動周波数をフイールドバックして、これを一定
範囲内に収める周波数制御機能を備えている。
アンプとジエネレータであって、アンプ６はジエネレー
タ７からの駆動信号を増幅し、ジエネレータ７はホーン
２から振動周波数をフイールドバックして、これを一定
範囲内に収める周波数制御機能を備えている。
【００３０】以上のような構成に於いて、ジエネレータ
７及びアンプ６を介して超音波振動子３を駆動すると、
振動子３で発生された超音波がホーン２を介して振動板
１に伝達され、振動板１の周方向に曲げ振動が優勢に起
きるようにこの振動板１が共振されるため、その近傍の
気体が振動板１によって加速されて超音波が放射され、
且つ、振動板１から放射された超音波によって、振動板
１内に形成される音場が共振状態になるから、従来の超
音波源では得られない高音圧の超音波を発生させ、ダク
ト管１０内を流れる流体、及び、これに含まれている浮
遊粒子を励振するように構成されているが、その詳細は
上記特開平６−４７３４６号公報の明細書と図面に記載
の通りである。
７及びアンプ６を介して超音波振動子３を駆動すると、
振動子３で発生された超音波がホーン２を介して振動板
１に伝達され、振動板１の周方向に曲げ振動が優勢に起
きるようにこの振動板１が共振されるため、その近傍の
気体が振動板１によって加速されて超音波が放射され、
且つ、振動板１から放射された超音波によって、振動板
１内に形成される音場が共振状態になるから、従来の超
音波源では得られない高音圧の超音波を発生させ、ダク
ト管１０内を流れる流体、及び、これに含まれている浮
遊粒子を励振するように構成されているが、その詳細は
上記特開平６−４７３４６号公報の明細書と図面に記載
の通りである。
【００３１】そして、上記の如く励振された浮遊粒子は
互いに衝突、凝集してより大きな浮遊粒子の集合体を形
成し、重力等の作用により収集されるのであるが、次
に、以上の如く構成した浮遊粒子収集装置に使用する本
発明の構成を図面と共に詳細に説明する。
互いに衝突、凝集してより大きな浮遊粒子の集合体を形
成し、重力等の作用により収集されるのであるが、次
に、以上の如く構成した浮遊粒子収集装置に使用する本
発明の構成を図面と共に詳細に説明する。
【００３２】図２に於いて、１５は複数本（例えば２０
０本程度）の細長いストロー状の中空管１５Ｐ…を結束
用の帯１５Ｘ，１５Ｘで略円柱状に束ねることによっ
て、複数の細長い通路を並べた状態で構成したフイルタ
ーユニットであって、本発明ではこのフイルターユニッ
ト１５を図１に示すようにダクト管１０の内部で、且
つ、振動板１の前後両側の近傍（凝集区域内）位置に、
ダクト管１０内を流れる流体が前後のフイルターユニッ
ト１５，１５の各中空管１５Ｐ…の内部を抵抗無く流通
するように、各中空管１５Ｐ…を流体が流れる方向と同
一方向に向けた状態で取付ける仕組に成っている。
０本程度）の細長いストロー状の中空管１５Ｐ…を結束
用の帯１５Ｘ，１５Ｘで略円柱状に束ねることによっ
て、複数の細長い通路を並べた状態で構成したフイルタ
ーユニットであって、本発明ではこのフイルターユニッ
ト１５を図１に示すようにダクト管１０の内部で、且
つ、振動板１の前後両側の近傍（凝集区域内）位置に、
ダクト管１０内を流れる流体が前後のフイルターユニッ
ト１５，１５の各中空管１５Ｐ…の内部を抵抗無く流通
するように、各中空管１５Ｐ…を流体が流れる方向と同
一方向に向けた状態で取付ける仕組に成っている。
【００３３】また、以上の如くダクト管１０内に取付け
られた前後のフイルターユニット１５，１５は、その取
付位置が移動しないようにブラケット等の係止部材によ
って固定される一方、ダクト管１０に設けた開閉板１０
Ｔ，１０Ｔを開くことによって、ダクト管１０の外に取
り出してクリーニングしたり、新しいものと交換できる
ように構成されている。
られた前後のフイルターユニット１５，１５は、その取
付位置が移動しないようにブラケット等の係止部材によ
って固定される一方、ダクト管１０に設けた開閉板１０
Ｔ，１０Ｔを開くことによって、ダクト管１０の外に取
り出してクリーニングしたり、新しいものと交換できる
ように構成されている。
【００３４】尚、図２に示したフイルターユニット１５
はストロー状の中空管１５Ｐ…を用いて細長い通路を構
成しているが、これは実施の一例であって、図３の
（Ａ）図に示すようにフイルターユニット１５の内部に
断面略格子状に仕切った通路１５Ｔ…を造ったり、或
は、同（Ｂ）図の如く断面略多角形状に仕切った通路１
５Ｈ…を造ることによっても、多数の細長い通路を並べ
た状態で構成することができるものであるから、その具
体的な構成は任意とする。
はストロー状の中空管１５Ｐ…を用いて細長い通路を構
成しているが、これは実施の一例であって、図３の
（Ａ）図に示すようにフイルターユニット１５の内部に
断面略格子状に仕切った通路１５Ｔ…を造ったり、或
は、同（Ｂ）図の如く断面略多角形状に仕切った通路１
５Ｈ…を造ることによっても、多数の細長い通路を並べ
た状態で構成することができるものであるから、その具
体的な構成は任意とする。
【００３５】１４はダクト管１０内を流れる流体に対し
て水等のバインダーを噴霧するために、ダクト管１０内
の上流側位置（図面上左側）に設けたノズルで、１４Ｓ
はその給水管である。
て水等のバインダーを噴霧するために、ダクト管１０内
の上流側位置（図面上左側）に設けたノズルで、１４Ｓ
はその給水管である。
【００３６】本発明は以上述べた如き構成であるから、
超音波振動子３によって駆動された振動板１から高音圧
を有する超音波が放射され、その周囲を流れる流体、及
び、これに含まれている浮遊粒子が励振されるため、振
動板１の近傍、即ち、前後の凝集区域内に設けた前後の
フイルターユニット１５，１５の各中空管１５Ｐ…、又
は、その他の通路１５Ｔ…，１５Ｈ…内を通過する際
に、その振動によってこれ等各中空管１５Ｐ、或は、そ
の他の各通路１５Ｔ，１５Ｈの内壁面に衝突して付着、
収集される。
超音波振動子３によって駆動された振動板１から高音圧
を有する超音波が放射され、その周囲を流れる流体、及
び、これに含まれている浮遊粒子が励振されるため、振
動板１の近傍、即ち、前後の凝集区域内に設けた前後の
フイルターユニット１５，１５の各中空管１５Ｐ…、又
は、その他の通路１５Ｔ…，１５Ｈ…内を通過する際
に、その振動によってこれ等各中空管１５Ｐ、或は、そ
の他の各通路１５Ｔ，１５Ｈの内壁面に衝突して付着、
収集される。
【００３７】従って、本発明によれば浮遊粒子の数が少
ない流体、つまり、粉塵濃度が低くて、通常の収集装置
では浮遊粒子同士が衝突する機会が少なくて凝集できな
い程度の流体であっても、浮遊粒子が付着、凝集する機
会を増やして高い捕集効率を発揮することができるもの
であって、図４は本発明のフイルターユニット１５を用
いた場合と、このフイルターユニットを使用しない前記
従来装置との捕集（凝集）効率の比較を表わしたグラフ
で、本発明によれば煙濃度４００ｍｇ／ｍ3以下で、従
来のものより捕集効率が向上していることが確認でき
る。
ない流体、つまり、粉塵濃度が低くて、通常の収集装置
では浮遊粒子同士が衝突する機会が少なくて凝集できな
い程度の流体であっても、浮遊粒子が付着、凝集する機
会を増やして高い捕集効率を発揮することができるもの
であって、図４は本発明のフイルターユニット１５を用
いた場合と、このフイルターユニットを使用しない前記
従来装置との捕集（凝集）効率の比較を表わしたグラフ
で、本発明によれば煙濃度４００ｍｇ／ｍ3以下で、従
来のものより捕集効率が向上していることが確認でき
る。
【００３８】また、本発明によれば、ダクト管１０内に
取付けられるフイルターユニット１５は、その細長い中
空管１５Ｐ…、或は、その他の細長い通路１５Ｔ…，１
５Ｈ…を、いずれも流体の流れと同一方向に向けた状態
に取付けているため、従来の濾過式のフイルターと異な
り、空気との抵抗が無く、圧力損失が殆ど発生しない状
態で使用できるため、吸引ポンプ１３の小型化を図れる
経済性を備えると共に、各中空管１５Ｐ…、或は、その
他の各通路１５Ｔ…，１５Ｈ…の内壁面に付着、収集さ
れた浮遊粒子（ミスト）は、フイルターユニット１５を
取外してクリーニングしたり、或は、新しいものと交換
することによって容易に処理することができる。
取付けられるフイルターユニット１５は、その細長い中
空管１５Ｐ…、或は、その他の細長い通路１５Ｔ…，１
５Ｈ…を、いずれも流体の流れと同一方向に向けた状態
に取付けているため、従来の濾過式のフイルターと異な
り、空気との抵抗が無く、圧力損失が殆ど発生しない状
態で使用できるため、吸引ポンプ１３の小型化を図れる
経済性を備えると共に、各中空管１５Ｐ…、或は、その
他の各通路１５Ｔ…，１５Ｈ…の内壁面に付着、収集さ
れた浮遊粒子（ミスト）は、フイルターユニット１５を
取外してクリーニングしたり、或は、新しいものと交換
することによって容易に処理することができる。
【００３９】更に本発明によれば、フイルターユニット
１５をダクト管１０の内部に取付けているため、スペー
ス等が節約できて全体をコンパクトに造ることができ、
また、付着性の無い粉塵に対してはノズル１４より水等
のバインダーを供給することによって、捕集効率を向上
できる利点を備えいる。
１５をダクト管１０の内部に取付けているため、スペー
ス等が節約できて全体をコンパクトに造ることができ、
また、付着性の無い粉塵に対してはノズル１４より水等
のバインダーを供給することによって、捕集効率を向上
できる利点を備えいる。
【００４０】
【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る浮遊粒
子の超音波収集方法とその装置によれば、特に、気体中
の浮遊粒子の数が少ない気流、つまり、粉塵濃度が低い
気流に対して、優れた捕集効果を発揮でき、更に、浮遊
粒子が重力沈降する程のサイズに凝集しなくても確実に
捕集することができるものであって、安全でコストの安
い集塵を行うことができる。
子の超音波収集方法とその装置によれば、特に、気体中
の浮遊粒子の数が少ない気流、つまり、粉塵濃度が低い
気流に対して、優れた捕集効果を発揮でき、更に、浮遊
粒子が重力沈降する程のサイズに凝集しなくても確実に
捕集することができるものであって、安全でコストの安
い集塵を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波収集装置の構成を説明した
一部断面正面図である。
一部断面正面図である。
【図２】本発明で用いるフイルターユニットの一例を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図３】本発明で用いるフイルターユニットの他の例を
示した斜視図である。
示した斜視図である。
【図４】本発明に係る装置と従来装置による煙濃度捕集
効率を比較して表わしたグラフである。
効率を比較して表わしたグラフである。
【図５】従来装置の斜視図である。
【図６】超音波凝集の定量的データを測定する場合に用
いる実験装置の構成を説明したブロック図である。
いる実験装置の構成を説明したブロック図である。
１ 振動板
３ 超音波振動子
１０ ダクト管
１４ ノズル
１５ フイルターユニット
１５Ｐ 中空管
１５Ｔ，１５Ｔ 格子状又は多角形状に仕切った細長
い通路
い通路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 51/02
B01D 51/08
B01D 46/24
Claims (5)
- 【請求項１】 浮遊粒子を含んだ流体が導入される中空
なダクト管の内部に配置され、自身が固有周波数で共振
した際にその内部に形成される音場も共振状態となるよ
うにその寸法が定められた円筒形の振動板と、この振動
板を固有周波数で共振させて超音波を放射させる超音波
振動子とによって構成した超音波発生源を用いることに
より、上記中空なダクト管の内部を流れる浮遊粒子を振
動板から放射される超音波で励振して収集する超音波収
集方法であって、 振動板から放射される超音波によって励振される浮遊粒
子を、中空なダクト管の内部に流体の流れに沿って設け
た細長い通路の内部に通すことによって、この細長い通
路の内壁に衝突させて付着、収集することを特徴とする
浮遊粒子の超音波収集方法。 - 【請求項２】 浮遊粒子を含んだ流体が導入される中空
なダクト管の内部に配置され、自身が固有周波数で共振
した際にその内部に形成される音場も共振状態となるよ
うにその寸法が定められた円筒形の振動板と、この振動
板を固有周波数で共振させて超音波を放射させる超音波
振動子とによって構成した超音波発生源を用いることに
より、上記中空なダクト管の内部を流れる浮遊粒子を振
動板から放射される超音波で励振して収集する超音波収
集装置であって、 上記中空なダクト管の内部で、而かも、この内部に設置
した振動板の近傍に、流体が流れる方向に沿わせた状態
で複数の細長い通路を並べて構成したフイルターユニッ
トを設けたことを特徴とする浮遊粒子の超音波収集装
置。 - 【請求項３】 中空なダクト管の内部で、而かも、この
内部に設置した振動板の前後両側の近傍に、流体が流れ
る方向に沿わせた状態で複数の細長い通路を並べて構成
した前後２つのフイルターユニットを設けたことを特徴
とする請求項２記載の浮遊粒子の超音波収集装置。 - 【請求項４】 中空なダクト管の内部に設けるフイルタ
ーユニットを、ダクト管に対して取外し自在に構成した
ことを特徴とする請求項２又は３記載の浮遊粒子の超音
波収集装置。 - 【請求項５】 中空なダクト管の内部に、この内部を流
れる流体に対して水等のバインダーを噴霧するノズルを
設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の浮遊粒子
の超音波収集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927596A JP3471536B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 浮遊粒子の超音波収集方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24927596A JP3471536B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 浮遊粒子の超音波収集方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1076126A JPH1076126A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3471536B2 true JP3471536B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=17190548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24927596A Expired - Fee Related JP3471536B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 浮遊粒子の超音波収集方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471536B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200008318A (ko) * | 2018-07-16 | 2020-01-28 | 한국기계연구원 | 초음파와 응집제를 이용한 미세입자 제거 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4581065B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2010-11-17 | 本多電子株式会社 | 超音波粒子捕集装置 |
| JP4742282B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-08-10 | 本多電子株式会社 | 超音波気水分離装置 |
| ATE553288T1 (de) | 2005-02-24 | 2012-04-15 | Volvo Technology Corp | Anordnung und verfahren zum entfernen von teilchen in einem gasstrom |
| WO2012070160A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | Empire Technology Development Llc | Air purification system and method using an ultrasonic wave |
| CN103691249B (zh) * | 2013-12-06 | 2016-09-07 | 冯晓宏 | 一种颗粒凝聚处理装置及其处理方法 |
| CN104069712A (zh) * | 2014-07-06 | 2014-10-01 | 盐城工学院 | 基于化学凝并的“电-袋”一体复合除尘工艺 |
| CN104587789B (zh) * | 2015-01-26 | 2016-03-23 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于亥姆霍兹共鸣器阵列的悬浮颗粒声波团聚系统及方法 |
| FR3042597B1 (fr) * | 2015-10-16 | 2021-03-19 | Planetwatch24 | Dispositif et procede de capture et d'enregistrement des particules fines et/ou densite des gaz nox dans l'air |
| CN106823665B (zh) * | 2016-12-29 | 2022-10-18 | 中国计量大学 | 一种基于多孔板振动的声波团聚装置及其除尘方法 |
| CN107966391B (zh) * | 2017-11-23 | 2020-10-16 | 常熟理工学院 | 车载振动条件下柴油颗粒捕集器捕集效率验证方法及装置 |
| KR102185601B1 (ko) * | 2018-11-20 | 2020-12-02 | 숭실대학교산학협력단 | 유증기 제거 장치 및 그의 유증기 제거 방법 |
| CN111068451B (zh) * | 2019-12-13 | 2023-07-14 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种温湿调控细颗粒物高效脱除的装置及方法 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP24927596A patent/JP3471536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200008318A (ko) * | 2018-07-16 | 2020-01-28 | 한국기계연구원 | 초음파와 응집제를 이용한 미세입자 제거 장치 및 방법 |
| KR102117045B1 (ko) * | 2018-07-16 | 2020-06-02 | 한국기계연구원 | 초음파와 응집제를 이용한 미세입자 제거 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1076126A (ja) | 1998-03-24 |
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