JP3695637B2 - 空気浄化処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中に含まれる浮遊微粒子を捕集することにより空気を浄化することができる空気浄化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気浄化処理装置においては、空気中に含まれる微粒子をクーロン力により捕集する電気集じん機が用いられるものが実用に供されている。電気集じん機は、例えば、高速道路上に設けられるトンネル内に通じるバイパストンネル内に送風ファンユニット５とともに併設される場合がある。そのバイパストンネル３は、例えば、図７および図８にも示されるように、トンネル本坑における車両ＣＡが通行する車道１の上方にある天井部に設けられている。バイパストンネル３は、図８に示されるように、天井板７上に３つに区画された送風路３Ａ、３Ｂ、および、３Ｃから構成されている。隣接する送風路３Ａと送風路３Ｂとの間は、車道の延在する方向に沿って延びる仕切り壁９Ａにより隔絶され、また、送風路３Ｃと送風路３Ｂとの間は、車道の延在する方向に沿って延びる仕切り壁９Ｂにより隔絶されている。
【０００３】
各送風路３Ａ、３Ｂ、および、３Ｃの空気導入部には、それぞれ、互いに浄化処理能力の異なる電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃが設けられている。
【０００４】
各電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃは、例えば、コロナ放電により正負のイオンを発生する放電極を有する帯電部ユニットと、帯電部ユニットにより帯電された粒子を捕集する集じん極を複数有する集じん部ユニットとを含んで構成されている。各帯電部ユニットの空気取入口は、空気の流れ方向、即ち、図７および図８に示される矢印の示す方向に対して直交する平面上に開口している。
【０００５】
各送風路３Ａ、３Ｂ、および、３Ｃの排出側には、それぞれ、送風ファンユニット５が設けられている。送風ファンユニット５は、排気ガス等を含んだ空気を各送風路３Ａ、３Ｂ、および、３Ｃの空気導入部に導入するとともに、各電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃの集じん部ユニットからの浄化された空気を車道１に向けて排出するものとされる。
【０００６】
このような構成において、各送風ファンユニット５および電気集じん機１１Ａ〜１１Ｃが作動状態とされる場合、図７および図８に示される矢印の示す方向に沿って空気がバイパストンネル３の空気導入部に導入される。これにより、導入された空気は、整流板８により整流されて各送風路３Ａ、３Ｂ、および、３Ｃを通過する間に各電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃにより浄化され、また、各送風ファンユニット５により、その浄化された空気が車道１に向けて排出されることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、高速道路上に設けられるトンネルにおいてもトンネル本坑の掘削量を低減するためトンネル本坑におけるバイパストンネル３の占有断面積が極力小となることが望まれる。
【０００８】
しかし、各電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃが上述のように各送風路３Ａ、３Ｂ、および、３Ｃに配置される場合、例えば、電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃの全処理風量の上限が例えば、約１８０ｍ³／ｓ程度とされる。また、各帯電部ユニットの空気取入口の実効開口面積は、バイパストンネル３の占有断面積以下に設定されるのでバイパストンネル３の占有断面積が小となるにつれて減少することとなる。その結果、各電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃの処理風量が低下するのでトンネル内の所定の浄化能力が確保されない虞がある。
【０００９】
そこで、各電気集じん機１１Ａ、１１Ｂ、および、１１Ｃがバイパストンネル３内にコンパクトに配置され、かつ、浄化処理能力（処理風量）を高めることが要望される。
【００１０】
以上の問題点を考慮し、本発明は、空気中に含まれる浮遊微粒子を捕集することにより空気を浄化することができる空気浄化処理装置であって、集じん機が所定の空気浄化通路内にコンパクトに配置され、かつ、集じん機の浄化処理能力（処理風量）を高めることができる空気浄化処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る空気浄化処理装置は、浄化されるべき空気が空気導入通路を通じて導入される空気浄化通路における空気導入通路の端部に対向する位置に配され、空気取入口を有し該空気を浄化する複数の集じん機からなる空気集じん機ユニットと、空気浄化通路に配され、空気集じん機ユニットからの浄化された空気を空気浄化通路から排出する送風機と、を備え、空気集じん機ユニットは、前記空気浄化通路における送風機に近接する側に配置される集じん機の空気取入口の開口面積が送風機に対し離隔する側に配置される集じん機の空気取入口の開口面積に比して大とされることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係る空気浄化処理装置の一例を、それが適用されたトンネルとともに示す。
【００１５】
図１および図２に示される本坑トンネル２３内には、車両ＣＡが通行する車道２５が形成されている。本坑トンネル２３の途中における所定位置には、拡幅トンネル部２１が設けられている。ドーム状の天井を有する拡幅トンネル部２１は、本坑トンネル２３の延在する方向沿って所定距離の長さを有している。その拡幅トンネル部２１の断面を通過する中心軸線は、図５において本坑トンネル２３の中心軸線に対して左側に所定距離離隔している。拡幅トンネル部２１における天井に連なる曲線の一方の裾は、本坑トンネル２３の内周部を形成する曲線に一致している。また、拡幅トンネル部２１における本坑トンネル２３の側方には、後述する電気集じん機および送風ファンを駆動させる電力を供給する配電設備が収容される配電室２１Ｍが設けられている。
【００１６】
拡幅トンネル部２１における本坑トンネル２３に対し上方となる位置には、拡幅トンネル部２１の天井部の壁面との協働により空気浄化通路４１を形成する床部材２７が設けられている。
【００１７】
図２に示されるように、空気浄化通路４１における一方の端部には、空気導入通路４３が形成されている。空気導入通路４３は、本坑トンネル２３の内周面と床部材２７との間の空間を仕切る仕切り壁４３ｗにより床部材２７上に形成されている。
【００１８】
空気導入通路４３の一方の端部は、本坑トンネル２３内に三日月状に開口している。その一方の端部には、導入される空気を整流する複数の整流板３１が形成されている。一方、空気導入通路４３の他方の端部側は、閉塞されている。その閉塞された端部には、電気集じん機ユニット４５が対向配置されている。これにより、空気導入通路４３は、その矢印の示す方向に沿って本坑トンネル２３内の空気を導入し後述する電気集じん機ユニットに空気を送出する。
【００１９】
電気集じん機ユニット４５は、図３および図４に示されるように、床部材２７上に設けられる支持台２９に仕切壁３３によりニ系統に区画されて配置されている。仕切壁３３は、その支持台２９の長手方向に沿って電気集じん機ユニット４５を分割している。
【００２０】
電気集じん機ユニット４５は、複数のブロック、例えば、５つのブロックからなる電気集じん機４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、および、４５Ｅによって構成されている。各電気集じん機４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、および、４５Ｅは、それぞれ、仕切壁３３によりニ系統に区画されて配されている。
【００２１】
各電気集じん機４５Ａ〜４５Ｅは、例えば、図６に模式的に示されるように、コロナ放電により正負のイオンを発生する放電極としての放電線を複数有する帯電部ユニット５３と、帯電部ユニット５３により帯電された粒子を捕集する集じん極を複数有する集じん部ユニット５１とを主な要素として含んで構成されている。
【００２２】
帯電部ユニット５３の空気導入開口部は、支持台２９の下方側の空気導入通路４３に向けて突出している。従って、空気導入通路４３を通じて導入された空気は、図４および図６に示されるように、複数の整流板３１を通過した後、支持台２９と床板２７との間を通じて上方の帯電部ユニット５３の空気取入口内に導入される。帯電部ユニット５３には、洗浄液、例えば、水を帯電部ユニット５３に向けて吐出する洗浄ノズル５５が設けられている。
【００２３】
その際、電気集じん機４５Ａ、および４５Ｂは、その取入口の空気導入開口面積が、互いに同一とされ、また、電気集じん機４５Ｃは、その空気導入開口面積が電気集じん機４５Ａ、および４５Ｂに比して大とされる、さらに、電気集じん機４５Ｄおよび４５Ｅは、その空気導入開口面積が互いに同一とされ、電気集じん機４５Ｃの空気導入開口面積に比して大とされる。従って、電気集じん機ユニット４５の空気導入開口面積は、空気導入通路４３における下流側に向けて階段状に増大することとなる。電気集じん機ユニット４５の空気導入開口面積は、例えば、約８.２５×９.０（ｍ²）程度とされる。
【００２４】
このように電気集じん機ユニット４５の空気導入開口面積が増大するように配置されている理由としては、導入された空気が空気導入通路４３の他方の端部で滞留する傾向があるので渦流を生じさせることなく空気が円滑に電気集じん機ユニット４５に導入されるようにするとともに、空気の処理風量を例えば、約３００ｍ³/ｓまで増大させるためである。また、電気集じん機ユニット４５の空気導入開口面積は、空気浄化通路４１における空気の流れに直交する断面内に電気集じん機ユニット４５の空気導入開口部が設けられる場合に比して比較的大に設定されることとなる。さらに、電気集じん機ユニット４５における空気浄化通路４１に沿った長さが短縮化されることとなる。
【００２５】
そして、空気浄化通路４１内に清浄化した空気を排出する集じん部ユニット５１は、帯電部ユニット５３の空気導入開口部に対応した空気取入口を有している。図６に示されるように、帯電部ユニット５３の上方に配される集じん部ユニット５１の空気取入口には、帯電部ユニット５３からの空気が導入される。これにより、清浄化された空気が集じん部ユニット５１から空気浄化通路４１内に排出されることとなる。集じん部ユニット５１にも洗浄液を集じん部ユニット５１に向けて吐出する洗浄ノズル５５が設けられている。
【００２６】
空気浄化通路４１は、図１に示されるように、仕切り壁３３で２系統に区画されている。空気浄化通路４１における各経路の電気集じん機ユニット４５の下流側には、電気集じん機ユニット４５からの清浄化された空気をそれぞれ、排出する送風ファンユニット５９Ａおよび５９Ｂが各系統ごとに配されている。
【００２７】
送風ファンユニット５９Ａおよび５９Ｂの排気側には、それぞれ、排気通路ＥＸ１およびＥＸ２が仕切り壁３５、３９、および、３７により形成されている。
【００２８】
このような構成により、送風ファンユニット５９Ａおよび５９Ｂが作動状態とされ、かつ、電気集じん機ユニット４５が作動状態とされる場合、本坑トンネル２３内の空気が空気導入通路４３および電気集じん機ユニット４５を通じて空気浄化通路４１内に導入される。その際、導入された空気は、電気集じん機ユニット４５により清浄化され、かつ、清浄化された空気が送風ファンユニット５９Ａおよび５９Ｂにより本坑トンネル２３内に排出される。
【００２９】
なお、上述の例においては、電気集じん機ユニット４５内の４５Ａ〜４５Ｅが互いに同期して作動されているが、かかる例に限られることなく、各系統ごとに独立して電気集じん機ユニット４５内の４５Ａ〜４５Ｅ、および、送風ファンユニット５９Ａおよび５９Ｂが制御されるものであってもよい。
【００３０】
また、上述の例は、本坑トンネル２３に併設される空気浄化通路４１に適用された例であるが、必ずしもこのようになされる必要がなく、例えば、プラント、あるいは、高層ビル内の空気浄化システムに適用されてもよいことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る空気浄化処理装置によれば、空気集じん機ユニットは、空気浄化通路における送風機に近接する側に配置される集じん機の空気取入口の開口面積が送風機に対し離隔する側に配置される集じん機の空気取入口の開口面積に比して大とされるので集じん機が所定の空気浄化通路内にコンパクトに配置され、かつ、集じん機の浄化処理能力（処理風量）を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気浄化処理装置の一例を、それが適用されたトンネルの一部とともに模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示される例における断面図である。
【図３】図１に示される例における集じん機の部分断面を模式的に示す平面図である。
【図４】図３における空気浄化通路の中心軸線に沿った断面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線に沿って示す部分断面図である。
【図６】各電気集じん機の構成を模式的に示す構成図である。
【図７】従来の空気浄化通路内の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】図７に示される例における平面図である。
【符号の説明】
２３ 本坑トンネル
４１ 空気浄化通路
４３ 空気導入通路
４５ 電気集じん機ユニット
５９Ａ，５９Ｂ 送風ファンユニット

Claims (1)

1. 浄化されるべき空気が空気導入通路を通じて導入される空気浄化通路における該空気導入通路の端部に対向する位置に配され、空気取入口を有し該空気を浄化する複数の集じん機からなる空気集じん機ユニットと、
   前記空気浄化通路に配され、該空気集じん機ユニットからの浄化された空気を該空気浄化通路から排出する送風機と、を備え、
   前記空気集じん機ユニットは、前記空気浄化通路における前記送風機に近接する側に配置される集じん機の空気取入口の開口面積が該送風機に対し離隔する側に配置される集じん機の空気取入口の開口面積に比して大とされることを特徴とする空気浄化処理装置。

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