JP3775495B2

JP3775495B2 - Dust collector for fine powder

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Publication number: JP3775495B2
Application number: JP2001318681A
Authority: JP
Inventors: 正男丸山; 忠明酒井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003117329A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉末を効率よく集塵するのに最適な微粉末用集塵機に関するものである。特に、硬質合金などの製造工程において、その原料粉末や加工に伴って発生した粉末や微粉末を集塵するのに適した微粉末用集塵機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、刃先交換式工具などの硬質合金は、原料粉末を湿式混合して十分に混ぜ合わせ、乾燥・造粒などの固液分離する工程を経て混合原料をプレス成形してから焼結炉で焼結した後、仕上げ加工されて製造される。プレス体を焼結する際は、通常、焼結トレーに載せられて焼結される。このような硬質合金の製造工程において、従来、粉末を取り扱う装置や製造・加工により粉末が生じる装置、また、これらの装置の近傍など粉末が飛散し易い箇所には、通常、乾式集塵機を設け、粉塵を回収していた。上記装置としては、プレス成型機に混合粉末を供給するホッパ、中間焼結後に成型加工(中間成型)を行う成型機、プレス成型機などの硬質合金の材料粉末を直接扱う装置や、焼結に用いた焼結トレーの表面に付着した粉末を除去する除去装置、焼結体にプロファイル仕上げ加工を施す加工機などの製造・加工の際に粉末が発生する装置がある。
【０００３】
乾式集塵機は、一般に、粉塵を含む混合気体を吸引する吸気口と、モータに連動したファンと、粉塵を付着させる乾式フィルタと、粉塵が除去された気体を排出する排気口とを具える。この乾式集塵機による集塵は、モータを駆動させてファンを回転させ、吸気口から上記混合気体を吸引し、乾式フィルタに通して粉塵をフィルタに付着させ、フィルタを通って粉塵が除去された気体を排気口から排気することで行う。乾式フィルタは、通常、濾過布などからなるバッグフィルタと呼ばれるものなどが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記硬質合金の製造工程において、材料粉末やパラフィンなどの粘着性粉末などが飛散し易い箇所やこれらの粉末を取り扱う装置などに設けられた乾式集塵機は、これらの粉塵のうち、より微細な粉末(微粉末)を完全に回収することが困難であるという問題があった。ここで、微粉末を集塵するためには、フィルタの目(メッシュ)を細かくすることが考えられる。ところが、フィルタの目を細かくすると、目詰まりを生じて集塵作業の効率が低下するという問題が生じる。また、目詰まりが生じることで排出抵抗が大きくなるため、エネルギーも余分に必要となる。フィルタの目詰まりを防ぐ手段として、従来、フィルタに機械的に又はエアで衝撃を与えて付着した粉末を落下・除去させることが行われている。その他の手段として、フィルタの交換頻度を上げることが考えられる。しかし、この場合、フィルタの交換作業中は、集塵作業が行えず集塵効率が悪いだけでなく、コスト高にもなる。そのため、従来は、フィルタの目をある程度大きくせざるを得なく、微粉末を完全に、また効率よく集塵することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、効率よく集塵作業が行え、従来と同等のエネルギーでより微細な粉末を完全に集塵することができ、かつ安全性のよい微粉末用集塵機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
効率よく集塵作業が行え、従来と同等のエネルギーでより微細な粉末を完全に集塵することができ、かつ安全性のよい集塵方法として、以下の方法が考えられる。この方法は、乾式で粉塵を含む混合気体を取り込んで粉塵を回収して気体を排気する過程と、液中への浸漬と気中への露出とを繰り返すフィルタに前記排気された気体を通過させて気体に残存する微粉末を集塵する過程と、前記微粉末が除去された気体を排出する過程を具える。
【０００７】
また、本発明微粉末用集塵機は、粉塵を含む混合気体を取り込み粉塵を回収して気体を排気する乾式集塵機と、前記乾式集塵機の排気側に取り付けられる湿式集塵機とを具える。この湿式集塵機は、乾式集塵機から排気された気体と接触してこの気体に残存する微粉末を集塵する液体が貯えられる液槽部と、前記液槽部内の液中に浸漬されて排気の導入側と排出側とを区画するフィルタとを具えることを特徴とする。このような本発明微粉末用集塵機は、上記集塵方法に用いることが好適である。
【０００８】
本発明は、乾式による粉塵の回収、具体的には、従来の乾式集塵機を用いて粉塵の回収を行った場合、回収しきれなかった微粉末を液体に接触させることで除去するものである。特に、液中への浸漬と気中への露出とを繰り返すフィルタに排気された気体を通過させることで、より効果的に微粉末を回収する。また、本発明は、特に、微粉末の集塵に必要な微細なメッシュサイズのフィルタを用いなくても微粉末を集塵できるため、フィルタが目詰まりを起こしたり、従来と比較してエネルギーを余分に必要としたりすることがなく、経済性に優れる。ここで、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、チタンなどの合金、鉄、エポキシ樹脂、粉ミルク、微粉炭、穀粉、澱粉などの粉末の集塵を行う場合、粉塵爆発や粉塵火災を生じる可能性がある。しかし、本発明は、液体によって粉末を十分冷却して低温化することで爆発限界又は燃焼限界(爆発又は燃焼が発生するために必要な可燃性物質の濃度範囲)を狭めることができるため、爆発や火災を防止することが可能であり、安全性に優れる。なお、本発明は、特に、平均粒径1μm以下の粉末を集塵するのに最適である。
【０００９】
従来、乾式集塵機を用いて行われてきた粉塵の回収は、微粉末を完全に集塵することが難しく、排気口から排気される気体には、微粉末が回収されず排気中に残存していることが多い。このような微粉末を集塵する方法として、例えば、従来の乾式集塵機において、より細かい目のフィルタを用いることが考えられる。しかし、その場合、フィルタの目が細かくなったことで目詰まりを起こし易くなったり、排気抵抗が大きくなることでエネルギーの消費が多くなったりする。そこで、本発明者らは、乾式集塵機から排気された気体を液体に接触させることで微粉末を集塵すると共に、特に、液中への浸漬と気中への露出とを繰り返すフィルタを設けることで、より効果的に微粉末を液中に集塵できることを見出した。このとき、目詰まりを起こしたり、従来と比較してエネルギーを余分に消費したりすることなく、微粉末をより完全に集塵できることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明は、乾式集塵機から排気された気体をモータなどの駆動機構を用いて導入・排出することなく、排気された気体中に含まれる微粉末を回収する。以下、本発明において微粉末を集塵する原理を説明する。まず、排気された気体を液体に接触させることで、排気に含まれる微粉末の一部は、液中に落ち集塵される。このとき、液中に浸漬されたフィルタは、液中に導入された排気の気泡が通過する際、その気泡を分割して小さくして液体との接触面積を増やし、微粉末を液中に落とし易くすると考えられる。
【００１１】
一方、液中に浸漬されたフィルタにおいて液面との境界付近の部分は、導入された排気の圧力により導入側の液面が下がって液面から露出する状態と、排気が導入側から排出側に通過することで導入側の圧力が下がって液面が元に戻って露出した部分が浸漬する状態とが繰り返される。この状態において排気は、フィルタの露出部分を通過して排出側に吐き出される。即ち、本発明は、フィルタが液面から露出することで排気の通過を可能にする。フィルタを通過すると排出側には液体が存在するため、排気は確実に液体に接触することになり、微粉末を液中に落とす。なお、フィルタの露出部分の格子には薄い液膜が張られ、排気は、この液膜を通過することでも微粉末が回収されると考えられる。また、この液膜は、排気が通過することで割られるが、露出部分が再び浸漬することで新たに張られるため、順次、排気に含まれる微粉末を回収すると考えられる。
【００１２】
排気がフィルタを通過して排出側に吐き出される際、フィルタの排出側では、飛沫が生じる。この飛沫により複数の液滴ができて、排気は液体との接触面積が増すため、微粉末が確実に液中に落とされると考えられる。本発明は、このように液体との接触、フィルタの通過、液滴との接触という構成により、従来と比較してより完全な集塵を実現することができる。
【００１３】
以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明においてフィルタは、液槽部の液中において、排気の導入側と排出側とを区画するように具えられることが好ましい。また、フィルタは、網状のものや不織布状のものなど特に問わないが、メッシュサイズが、格子に水膜が張れる程度の大きさで、集塵の際にエネルギーの効率が著しく低下しない程度のものが好ましい。具体的には、0.9μm〜1000μmである。特に好ましくは、10μm〜300μmである。このように本発明では、集塵する微粉末の平均粒径よりもフィルタのメッシュサイズが大きくてもより完全に微粉末を集塵することができる。不織布状のフィルタを用いる場合は、上記のメッシュサイズとなるように厚みを調整するとよい。メッシュサイズを小さくすると排気抵抗が大きくなるため、必要に応じて、別途エネルギーを与えて排気を導入するとよい。フィルタのサイズは、液槽部の液中において、排気の導入側と排出側とを区画できる程度のものが適する。
【００１４】
上記のようにフィルタの排出側では、フィルタを通って吐き出される気体に伴って飛沫が吐き出される。飛沫が排出側から吐き出され続けると、フィルタを浸漬する液体の量が少なくなる恐れがある。そこで、上記液面から生じた飛沫の液滴を遮蔽し、微粉末が除去された清浄な気体のみを排出させることが好ましい。液滴を遮蔽する方法として、例えば、乾式集塵機から排気された気体の排出側の液面の上方に、吐き出された液滴が衝突することで液面に落下させられるもので、かつ清浄な気体の排出を妨げない衝突物を設けるとよい。具体的には、回転羽根を具えることが好ましい。排出側に液滴の排出を遮蔽する回転羽根を設けることで、液面から吐き出された飛沫の液滴は、回転羽根に衝突して液中に落とされ、液体の減少を抑制する。また、液滴が回転羽根に衝突すると同時に回転羽根が回されることで清浄な気体は拡散され、排出をより促進する。このような液滴の排出の遮蔽物を設けることで、排出口からは、微粉末が除去された清浄な気体のみが吐き出されることになる。また、粉塵爆発や粉塵火災を起こす恐れのある粉末を集塵した際、回転羽根によって液槽部内の液体量の減少速度を減じるため、爆発や火災をより防止することができる。
【００１５】
本発明において用いる液体は、粉塵によって適宜変更すればよく、水やオイルなど特に限定しないが、環境に悪影響を与えることが少なく、経済的な水を用いることが好ましい。また、液体の量は、微粉末の集塵に十分な量であって、作動中の液面が、フィルタが液中への浸漬と気中への露出とを繰り返すことができる位置となる量である。具体的には、例えば、静止状態の液面が、フィルタの端部と等しいか、フィルタの端部が若干下方にくる位置とすることが好ましい。更に、排気が液体とより接触し易いように排気が液面近く又は液中に導入されるよう構成することが好ましい。具体的には、ダクトを用い、ダクトの一端を液面近く又は液中に配置させるとよい。
【００１６】
本発明において集塵する微粉末は、限定されないが、硬質合金などの製造中に生じる材料粉末などの微粉末が特に適する。具体的には、周期律表IVa、Va、VIa族金属元素、SiおよびAlよりなる群から選択される1種以上の元素と、炭素、窒素、硼素および酸素よりなる群から選択される1種以上の元素との化合物の粉末と、鉄族金属の粉末とを含むものに適する。従って、本発明は、プレス成型機に混合粉末を供給するホッパの近傍、プレス成型機や中間焼結後の成型加工機などの粉末を取り扱う装置、焼結に用いた焼結トレーの表面に付着した粉末を除去する除去装置、焼結体にプロファイル仕上げ加工を施す加工機などの製造・加工の際に粉末が発生する装置などの粉末が発生し易い箇所や装置に適用することが好ましい。
【００１７】
そのほか、加工・製造の際に生じる粉末として、周期律表IIa族金属元素を含む化合物、例えば、周期律表IIa族金属元素と炭素、窒素および酸素よりなる群から選択される1種以上の元素との化合物の粉末やマグネシウム合金やカルシウム合金の粉末が適する。マグネシウムやカルシウムを含むセラミックスは、耐熱材や絶縁材に用いられ、これらを加工する際に粉末が生じる。その他のセラミックスに用いてもよい。
【００１８】
本発明微粉末用集塵機において用いる乾式集塵機は、設置箇所に応じた排気能力を有する市販のものを用いればよい。例えば、プレス成型機に混合粉末を供給するホッパの近傍、プレス成型機や焼結に用いた焼結トレーの表面に付着した粉末を除去する除去装置などの装置に設ける場合、公称排気能力1〜150m³/min、特に、10m³/min前後のものが経済的で好ましい。また、本発明集塵機に具える湿式集塵機の排気能力は、1〜150m³/min、特に5〜50m³/minとなるように設計すると経済的で好ましい。これら乾式集塵機と湿式集塵機とは、一つのハウジングに収納されていると設置し易く好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明微粉末用集塵機を示す模式図で、乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を設けた状態を示す。図2は、本発明微粉末用集塵機において、湿式集塵機1の構造を説明する模式図である。本発明微粉末用集塵機は、粉塵を含む混合気体を取り込み粉塵を回収して気体を排気する乾式集塵機50と、乾式集塵機50の排気側に取り付けられる湿式集塵機1とを具える。乾式集塵機50は、従来用いられているバッグフィルタを用いたものなど公知のものを用いればよいため、以下、湿式集塵機1を詳しく説明する。
【００２０】
＜微粉末用集塵機＞
(全体構成)
湿式集塵機1は、乾式集塵機50からの排気15と接触して排気15に残存する微粉末16を集塵する液体が貯えられる液槽部2と、液槽部2内の液中に浸漬されて排気15の導入側Aと排出側Bとを区画するフィルタ3とを具える。
【００２１】
湿式集塵機1は、図2に示すようにハウジング4の内部において上方側に気体槽部5、下方側に液槽部2を具える上下二層構造である。この二層は、微粉末16が残留する排気15が導入される導入側A(図2において右側)と微粉末16が除去され清浄な気体17が排出される排出側B(同左側)との間に設けられた仕切り板6で二部分に区切られている。本例において仕切り板6は、液体に浸される部分に複数の孔を有する孔あき部6'が設けられており、液体や気体が流通できる。ハウジング4や仕切り板6の材料は、鋼、ステンレス、アルミ合金、プラスチックスなど特に限定されないが、本例では、鋼板で構成し、表面に防食加工を施した。また、湿式集塵機1は、液面近傍までダクトを設けて吸気しなくても十分集塵を行うことができる。
【００２２】
(フィルタ)
本発明においてフィルタ3は、液中への浸漬と気中への露出とを繰り返し、露出部分に排気された気体を通過させて気体に残存する微粉末を集塵するものである。液槽部2内の液中において、排気15の導入側Aと排出側Bとを区画するように設けられている。具体的には、仕切り板6の孔あき部6'の導入側A面に接するようにフィルタ3を設けている。フィルタ3は、格子に液膜をつくり、この液膜により排気15に含まれる微粉末16を集塵する作用や、排気15からなる気泡を分割させる作用もあると考えられる。フィルタ3を具えることで、本発明は、排気15を通過させる際、効率よく液体と接触させて微粉末を集塵することが可能である。本例においてフィルタ3は、格子に水膜が張れる程度の大きさで、集塵の際にエネルギーの効率が低下しない程度のメッシュサイズを有する市販のプラスチック製のものを用いた。フィルタ3のサイズは、仕切り板6に固定し易いように孔あき部6'を覆い、液槽部2(ハウジング4)の底部に達する大きさのものとした。なお、本例では、孔あき部6'の導入側A面に接するように設けたが、排出側B面でもよい。また、フィルタ3は、液中で流動しないように固定させておく。本例では、仕切り板6に固定させている。
【００２３】
(液槽部)
液槽部2に貯える液体として、水を用いた。液量は、微粉末16を集塵できる十分な量で、フィルタ3において孔あき部6'を覆っている部分を浸漬できる量とした。静止状態において液面は、孔あき部6'よりも若干上方に位置するようにした。より具体的には、液面と孔あき部6'間が30mm以下、より好ましくは10mm以下となるようにした。液面を孔あき部6'よりも若干上方に位置するようにしたことで、フィルタ3において液面との境界付近の部分は、排気15の導入に伴って、液中への浸漬と気中への露出とを繰り返す。このフィルタ3において液面との境界付近の部分が露出した際、排気15を通過させる。
【００２４】
(導入口・排出口)
ハウジング4は、開閉可能なように気体槽部5側に蓋11を有しており、この蓋11の導入側Aに導入口7、同排出側Bに排出口8をそれぞれ設けている。導入口7は、排気15を導入する部分であり、排出口8は、微粉末16が除去された清浄な気体17を排出する部分である。両口7、8の形状は特に限定されないが、本例では、共に円筒状に形成した。なお、蓋11が開閉可能なことで液体の供給や内部の状態の監察、フィルタ3の交換などが行い易い。これら両口7、8及び蓋11もハウジング4と同様に鋼で構成し、表面に防食加工を施した。
【００２５】
(回転羽根)
排出側Bの気体槽部5の上方で排出口8の下方には、飛沫から生じた液滴18の排出を遮蔽するための回転羽根9を設けている。排出側Bの液面から気体が吐き出される際、気体と共に飛沫が生じ、この飛沫によって複数の液滴18が生じる。しかし、液滴18は、回転羽根9に衝突することで液槽部2に落とされる。そのため、回転羽根9は、液滴18が排出口8から出て行って液槽部2の液量が減少するのを抑制する。また、液滴18が回転羽根9に衝突することで回転羽根9が回転される。すると、気体17が拡散されることで、気体17の排出をより促す。この構成により排気口8からは、清浄な気体17のみが排出されることになる。回転羽根9の材料は、液滴18や気体17の衝突に耐え得る程度の強度を具えていればよく、特に問わない。本例では、プラスチック製のものを用いた。また、大きさは、排出口8の大きさに合わせて適宜変更するとよい。
【００２６】
(その他の構成)
排出口8の開口部には、カバー10を設けている。このカバー10は、主に、本発明集塵機を稼動していないときなどに外部から湿式集塵機1の内部に塵埃などが入らないようにするために設けたものである。このようなカバー10は、気体17の排気を妨げないようなもので形成されていればよく、本例では、フィルタ3と同様のものを用いた。カバー10を設けることで、万一、排出側Bの液面から吐き出された液滴18が外部に出ようとしも、液滴18を捕らえることができる。
【００２７】
ハウジング4には、液槽部2内の液量が外部から認識できるように液量計12を設けている。また、本例においてハウジング4は、有底円筒状としたが、箱状でもよく、特に形状は問わない。更に、ハウジング4と仕切り板6との間には、シールを施すことが好ましい。
【００２８】
＜乾式集塵機＞
乾式集塵機50は、従来から使用されているものを用いており、図1において詳細を省略しているが、粉塵を含む混合気体を吸引する吸気口51と、モータ(図示せず)に連動したファン(同)と、粉塵を付着させる乾式フィルタ(同)と、粉塵が除去された気体を排気する排気口52とを具える。そして、乾式集塵機50は、モータを駆動させてファンを回転させ、吸気口51から粉塵を含む混合気体を吸引し、乾式フィルタに通して粉塵をフィルタに付着させ、フィルタを通って粉塵が除去された気体を排気口52から排出させる。
【００２９】
このような湿式集塵機1と乾式集塵機50とは、連結ダクト20によって連結するとよい。また、粉塵が吸い取り易いように吸気口51には、吸気ダクト21を取り付けることが好ましい。各ダクト20、21はそれぞれ市販されている塩化ビニル製のフレキシブルダクトを用いた。
【００３０】
次に、本発明微粉末用集塵機を用いた微粉末の集塵方法を説明する。
(1) 乾式で粉塵を含む混合気体を取り込んで粉塵を回収して気体を排気する過程
図1に示すように吸気ダクト21から吸い込まれた粉塵を含む混合気体は、吸気口51から乾式集塵機50の内部に取り込まれ、乾式フィルタによって粉塵が回収された気体が排気口52から吐き出される。吐き出される気体には、平均粒径が1μmを超える粉塵はほとんど含まれていないが、平均粒径1μm以下の微粉末は残留して含んだ状態である。この排気を連結ダクト20を介して導入口7から湿式集塵機1の内部に導入する。
【００３１】
(2) 液中への浸漬と気中への露出とを繰り返すフィルタに排気された気体を通過させて気体に残存する微粉末を集塵する過程
図2に示すように導入口7から導入された微粉末16を含む排気15は、導入側Aの気体槽部5を通り、導入側Aの液槽部2内に入る。排気15が導入されると、導入側Aの液面は排気15の圧力で下がり、排出側Bの液面が上がり、排気15が排出側Bに抜けると、導入側Aの液面が上がり、排出側Bの液面が下がるという状態を繰り返す。このとき、排出側Bは、気体が吐き出されるため液滴18が生じ波立った状態となる。導入側Aの液槽部2に入った排気15の気泡は、フィルタ3を通過することで分割されて小さい気泡となり、液体との接触面積が増加し、微粉末16を集塵することができると考えられる。
【００３２】
排気15がハウジング4に導入されると、その際の圧力で導入側Aの液面が下がり、フィルタ3において液面との境界付近の部分が露出する。排気15は、この露出した部分を通過し孔あき部6'の孔を介して排出側に吐き出される。フィルタ3及び孔あき部6'の孔を通過すると排出側Bには液体が存在するため、排気15は確実に液体に接触することになり、微粉末16を液中に落とす。排気15がフィルタ3を通過すると、導入側Aの圧力は下がるため、導入側Aの液面は元の位置まで上がり、露出した部分は、再び液中に浸漬される。このように本発明は、フィルタ3の液中への浸漬と気中への露出を繰り返す。
【００３３】
排気15がフィルタ3を通過して排出側Bに吐き出される際、排出側Bでは、飛沫が生じて複数の液滴18ができる。従って、万一、フィルタ3の通過により微粉末16が集塵されされていなくても、排気15は、この液滴18と接触することで微粉末16を液中に落とすと考えられる。また、フィルタ3の格子には液膜がつくられ、排気15はこの液膜を通過することでも、微粉末16が回収されると考えられる。排気15の通過により割れた液膜は、排気15の通過後、導入側Aの液面が再び上がって元の位置になった際、新たにつくられ、次の排気15の通過を可能にする。
【００３４】
(3) 微粉末が除去された気体を排出する過程
排出側Bの気体槽部5に吐き出された気体17は、排出口8を介して外部に排出される。このとき、排出口8の開口部からは、微粉末16を含んでいない清浄な気体17のみが排出される。
【００３５】
排出側Bから吐き出される気体と共に液滴18が吐き出される。しかし、液滴18は、回転羽根9に衝突することで液槽部2に落とされ、液滴18が排出口8から出ることはない。また、上記(2)において、液滴18の衝突によって回転羽根9が回転されることで、排出側Bの気体槽部5に存在する気体17を拡散し、気体17の排気を促進させる。
【００３６】
(試験例1)
本発明微粉末用集塵機の排気能力を調べてみた。排気能力は、一分間あたりに排出できる体積(m³/min)で表し、排気速度(m/sec)と排気(排出)口の面積との積で表すことができる。本試験に用いた集塵機の特性を以下に示す。
【００３７】
(湿式集塵機)
導入口の内径 150mm
排出口の内径 125mm
ハウジング(有底円筒状)のサイズ直径350mm×高さ540mm
仕切り板のサイズ幅350mm×高さ540mm×厚さ1mm
孔あき部のサイズ幅350mm×高さ180mm
孔のサイズ直径10mm
液槽部に供給する液体の量：18リットル
フィルタ
「トラベロンエアフィルタAF-120AN」、金井重要工業株式会社製
材質：ナイロン(商標)、ポリエステル
サイズ：幅350mm×長さ300mm×厚さ10mm
なお、メッシュサイズが100μmとなるようにフィルタの厚さを調整した。
静止状態における液面：孔あき部の約7mm上方
【００３８】

【００３９】
(1) 乾式集塵機のみの場合
図3は、乾式集塵機50の模式図である。乾式集塵機50を作動させて、周囲の空気(特に粉塵を含ませていないもの)を吸わせてみた。すると、吸気速度は、16m/secであり、吸気能力は、吸気速度と吸気口51の面積とから求めると、約7.5m³/minであった。一方、排気速度は、8.5m/secであり、排気能力は、排気速度と排気口52の面積とから求めると、約9.0m³/minであった。
【００４０】
(2) 乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を連結した場合(液体なし)
図4は、乾式集塵機50の排気側に本発明湿式集塵機1を連結ダクト20で連結した状態を示す模式図であって、湿式集塵機1の液槽部2内に液体を入れていない状態を示す。(1)と同様に乾式集塵機50を作動させて、周囲の空気(特に粉塵を含ませていないもの)を吸わせてみた。すると、乾式集塵機50の吸気速度は、15m/secであり、吸気能力は、吸気速度と吸気口51の面積とから求めると、約7.1m³/minであった。一方、湿式集塵機1の排出速度は、13m/secであり、排出能力は、排出速度と排出口8の面積とから求めると、約9.6m³/minであった。
【００４１】
(3) 乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を連結した場合(液体有り)
図5は、乾式集塵機50の排気側に本発明湿式集塵機1を連結ダクト20で連結した状態を示す模式図であって、湿式集塵機1の液槽部2内に液体を入れた状態を示す。(2)と同様に乾式集塵機50を作動させて、周囲の空気(特に粉塵を含ませていないもの)を吸わせてみた。すると、乾式集塵機50の吸気速度は、12m/secであり、吸気能力は、吸気速度と吸気口51の面積とから求めると、約5.7m³/minであった。一方、湿式集塵機1の排出速度は、11m/secであり、排出能力は、排出速度と排出口8の面積とから求めると、約8.1m³/minであった。
【００４２】
(4) 乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を連結した場合(液体有り、粉塵を含む混合気体の吸引)
図5に示す状態において、更に乾式集塵機50の吸気口51に吸気ダクト21を取り付けて図1に示す状態にし、(2)と同様に乾式集塵機50を作動させて、粉塵を含む混合気体を吸わせてみた。すると、乾式集塵機50の吸気速度は、9.4m/secであり、吸気能力は、吸気速度と吸気口51の面積とから求めると、約4.4m³/minであった。一方、湿式集塵機1の排出速度は、8.5m/secであり、排出能力は、排出速度と排出口8の面積とから求めると、約6.3m³/minであった。即ち、湿式集塵機1において、排出口8の面積を小さめにすることで、乾式集塵機50のみの場合と同様の排出速度を保持することができることが分かった。従って、本発明では、従来と比較して余分にエネルギーを必要としない。なお、排出口8の面積は、所望の吸引速度及び排出速度が得られるように適宜変更させるとよい。
【００４３】
(試験例2)
本発明集塵機を用いた集塵方法と従来の集塵方法とを比較してみた。比較は、上記試験で用いた集塵機と同様のものを用いた。
【００４４】
(湿式集塵機)
導入口の内径 150mm
排出口の内径 125mm
排出能力 8.1m³/min
(乾式集塵機)
吸気口の内径 100mm
排気口の内径 150mm
排出能力 9.0m³/min
【００４５】
(吸気させたエア)
試験は、5日で1000gの粉末が発生するエリアに乾式集塵機とその排気側に湿式集塵機が設けられた本発明例と、同様のエリアに乾式集塵機のみが設けられた従来例とを比較した。なお、本発明例では湿式集塵機の排出口に、従来例では乾式集塵機の排気口にそれぞれ気体が通過できる粘着シートを取り付け、排出口、排気口のそれぞれから吐き出される粉末を肉視できる様に付着させた。
【００４６】
その結果、本発明例は、粘着シートに平均粒径1μm未満の極めて小さい微粉末が5日で1g未満付着していたのに対し、従来例では、100gの粉末が付着していた。特に、粉末の大きさを調べて見ると、平均粒径1μm以下の微粉末であった。
【００４７】
更に、本発明例においてフィルタの目、湿式集塵機の排出能力を変化させ、その他の条件を変えず同様の実験を行ったところ、メッシュサイズは10μm〜300μmが好ましいことが分かった。また、湿式集塵機の排出能力は5〜50m³/minのときに経済的でより好ましいことが確認された。加えて、本発明例において、湿式集塵機の導入口にダクトを取り付け、ダクトの一端を液中に位置させて、上記と同様の試験を行ったところ、微粉末の付着はより少なかった。
【００４８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明集塵機によれば、目詰まりを起こしたり、従来と比較してエネルギーを過剰に消費したりすることなく、微粉末をより完全に集塵することができるという優れた効果を奏し得る。また、従来と比較してエネルギーの浪費がないため、経済性にも優れる。更に、粉塵爆発や粉塵火災を生じる恐れのある粉末を集塵しても、粉末を液体に通して冷却することで燃焼限界や爆発限界を狭めるため、これらの粉末が爆発や火災するのを防止することができる。従って、本発明は、安全性にも優れる。
【００４９】
特に、本発明は、液中への浸漬と気中への露出とを繰り返すフィルタを通過させることで、排気を確実に液体に接触させて微粉末の集塵を可能にする。また、液面から生じた液滴を遮蔽する部材、具体的には、排出側に回転羽根を設けることで、液槽部内の液体量の減少速度を減じるため、粉塵爆発や粉塵火災をより防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明微粉末用集塵機を示す模式図であって、乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を設けた状態であり、乾式集塵機の吸気口に吸気用ダクトを取り付け、湿式集塵機の内部に液体を入れた状態を示す。
【図２】本発明微粉末用集塵機において湿式集塵機の構造を説明する模式図である。
【図３】乾式集塵機の模式図である。
【図４】乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を連結した状態を示す模式図であって、湿式集塵機の内部に液体を入れていない状態を示す。
【図５】乾式集塵機の排気側に湿式集塵機を連結した状態を示す模式図であって、湿式集塵機の内部に液体を入れた状態を示す。
【符号の説明】
1 湿式集塵機 2 液槽部 3 フィルタ 4 ハウジング 5 気体槽部
6 仕切り板 6' 孔あき部 7 導入口 8 排出口 9 回転羽根
10 カバー 11 蓋 12 液量計 15 排気 16 微粉末 17 気体
18 液滴
20 連結ダクト 21 吸気ダクト
50 乾式集塵機 51 吸気口 52 排気口
A 導入側 B 排出側[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention effectively collects fine powder.Optimum dust collector for fine powderIt is about. Especially in the manufacturing process of hard alloys, etc., to collect the raw material powder and the powder and fine powder generated by processingSuitable dust collector for fine powderAbout.
[0002]
[Prior art]
In general, hard alloys such as blade-replaceable tools are prepared by wet-mixing raw material powders and mixing them thoroughly, followed by solid-liquid separation processes such as drying and granulation, and then press-molding the mixed raw materials before firing them in a sintering furnace. After ligation, it is finished and manufactured. When the pressed body is sintered, it is usually placed on a sintering tray and sintered. In the manufacturing process of such a hard alloy, conventionally, a dry dust collector is usually provided in an apparatus that handles powder, an apparatus that generates powder by manufacturing and processing, and a place where powder is likely to scatter such as the vicinity of these apparatuses. Dust was collected. The above devices include a hopper that supplies mixed powder to a press molding machine, a molding machine that performs molding processing (intermediate molding) after intermediate sintering, a device that directly handles hard alloy material powder, such as a press molding machine, and a sintering machine. There are removal devices that remove the powder adhering to the surface of the used sintering tray, and devices that generate powder during manufacturing and processing such as a processing machine that performs profile finishing processing on the sintered body.
[0003]
A dry dust collector generally includes an air inlet that sucks a mixed gas containing dust, a fan that is linked to a motor, a dry filter that attaches dust, and an exhaust port that discharges gas from which dust has been removed. Dust collection by this dry dust collector is a gas in which the motor is driven to rotate the fan, the mixed gas is sucked from the intake port, passed through the dry filter, and dust is attached to the filter, and the dust is removed through the filter. Is performed by exhausting from the exhaust port. As the dry filter, a so-called bag filter made of a filter cloth or the like is usually used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the manufacturing process of the hard alloy, the dry dust collector provided in the place where the material powder or the sticky powder such as paraffin is likely to be scattered or the apparatus for handling these powders is finer among these dusts. There was a problem that it was difficult to completely recover the powder (fine powder). Here, in order to collect the fine powder, it is conceivable to make the filter eyes fine. However, when the filter is made finer, there is a problem that clogging occurs and the efficiency of the dust collection work is lowered. In addition, since clogging increases discharge resistance, extra energy is required. Conventionally, as a means for preventing clogging of the filter, the attached powder is dropped or removed by applying an impact to the filter mechanically or with air. As another means, it is conceivable to increase the replacement frequency of the filter. However, in this case, during the filter replacement operation, the dust collection operation cannot be performed, and not only the dust collection efficiency is low, but also the cost is increased. Therefore, conventionally, it has been necessary to enlarge the filter eyes to some extent, and it has been difficult to collect fine powder completely and efficiently.
[0005]
  Therefore, the present invention can perform dust collection work efficiently, can completely collect finer powder with the same energy as conventional, and is safe.Good dust collector for fine powderThe purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The following methods are conceivable as a dust collection method that can efficiently collect dust, can completely collect finer powder with the same energy as the conventional one, and is safe. This methodTake the mixed gas containing dust in a dry process, collect the dust and exhaust the gas, and pass the exhausted gas through a filter that repeats immersion in liquid and exposure to air, and remains in the gas A process of collecting the fine powder to be collected and a process of discharging the gas from which the fine powder has been removed..
[0007]
The dust collector for fine powder of the present invention includes a dry dust collector that takes in a mixed gas containing dust, collects the dust, and exhausts the gas, and a wet dust collector attached to the exhaust side of the dry dust collector. This wet dust collector is a liquid tank part that stores a liquid that collects fine powder remaining in this gas in contact with the gas exhausted from the dry dust collector, and is introduced into the liquid immersed in the liquid in the liquid tank part. And a filter that partitions the discharge side and the discharge side. Such a dust collector for fine powder of the present invention is preferably used in the dust collection method.
[0008]
In the present invention, when dust is collected by a dry method, specifically, when dust is collected using a conventional dry dust collector, the fine powder that could not be collected is removed by contacting with a liquid. In particular, the fine powder can be recovered more effectively by passing the exhausted gas through a filter that repeats immersion in the liquid and exposure to the air. In addition, the present invention can collect fine powders without using a fine mesh size filter necessary for collecting fine powders. It does not require extra and is economical. Here, when dust such as alloys such as aluminum, magnesium, calcium, and titanium, iron, epoxy resin, powdered milk, pulverized coal, flour, and starch is collected, a dust explosion or dust fire may occur. However, the present invention can reduce the explosion limit or the combustion limit (concentration range of combustible substances necessary for explosion or combustion to occur) by sufficiently cooling the powder with a liquid and lowering the temperature. It is possible to prevent fire and fire and is excellent in safety. The present invention is particularly suitable for collecting powder having an average particle size of 1 μm or less.
[0009]
Conventionally, dust collection that has been performed using a dry dust collector is difficult to completely collect fine powder, and in the gas exhausted from the exhaust port, the fine powder is not collected and remains in the exhaust. There are many. As a method of collecting such fine powder, for example, it is conceivable to use a finer filter in a conventional dry dust collector. However, in this case, the filter becomes finer, which may cause clogging, and the exhaust resistance increases, resulting in increased energy consumption. Therefore, the present inventors collect fine powder by bringing the gas exhausted from the dry dust collector into contact with the liquid, and in particular, provide a filter that repeats immersion in the liquid and exposure to the air. Thus, it has been found that fine powder can be collected in the liquid more effectively. At this time, it has been found that fine powder can be collected more completely without causing clogging or consuming extra energy as compared with the prior art.
[0010]
That is, the present invention collects fine powder contained in the exhausted gas without introducing and exhausting the gas exhausted from the dry dust collector using a drive mechanism such as a motor. Hereinafter, the principle of collecting fine powder in the present invention will be described. First, by bringing the exhausted gas into contact with a liquid, a part of the fine powder contained in the exhaust falls into the liquid and is collected. At this time, when the exhaust bubble introduced into the liquid passes through the filter immersed in the liquid, the bubbles are divided and made smaller to increase the contact area with the liquid, and the fine powder is dropped into the liquid. It is thought to be easy.
[0011]
On the other hand, in the filter immersed in the liquid, the portion near the boundary with the liquid level is in a state where the liquid level on the introduction side is lowered by the pressure of the introduced exhaust and exposed from the liquid level, and the exhaust is discharged from the introduction side to the discharge side. The state in which the pressure on the introduction side is lowered and the exposed surface is immersed and the exposed portion is immersed is repeated. In this state, the exhaust passes through the exposed portion of the filter and is discharged to the discharge side. That is, the present invention allows the passage of exhaust gas by exposing the filter from the liquid surface. Since the liquid exists on the discharge side after passing through the filter, the exhaust is surely brought into contact with the liquid, and the fine powder is dropped into the liquid. Note that a thin liquid film is stretched on the lattice of the exposed portion of the filter, and it is considered that fine powder is recovered even when exhaust passes through this liquid film. Further, this liquid film is divided by the passage of the exhaust gas, but it is considered that the fine powder contained in the exhaust gas is sequentially collected because the exposed portion is newly stretched by being immersed again.
[0012]
When the exhaust gas passes through the filter and is discharged to the discharge side, splashing occurs on the discharge side of the filter. A plurality of droplets are formed by the splash, and the exhaust has an increased contact area with the liquid. Therefore, it is considered that the fine powder is surely dropped into the liquid. The present invention can realize more complete dust collection as compared with the prior art by such a configuration of contact with a liquid, passage through a filter, and contact with a droplet.
[0013]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the filter is preferably provided so as to partition an exhaust introduction side and an exhaust side in the liquid in the liquid tank section. The filter is not particularly limited, such as a mesh or non-woven filter, but the size of the mesh is such that a water film can be stretched on the lattice and the efficiency of energy is not significantly reduced during dust collection. Is preferred. Specifically, it is 0.9 μm to 1000 μm. Especially preferably, it is 10 micrometers-300 micrometers. Thus, in the present invention, even when the filter mesh size is larger than the average particle size of the fine powder to be collected, the fine powder can be collected more completely. When using a non-woven filter, the thickness may be adjusted so that the mesh size is as described above. If the mesh size is reduced, the exhaust resistance increases. Therefore, if necessary, energy may be separately supplied to introduce exhaust. A filter having a size that can partition the exhaust introduction side and the exhaust side in the liquid in the liquid tank is suitable.
[0014]
As described above, on the discharge side of the filter, splashes are discharged along with the gas discharged through the filter. If the splash continues to be discharged from the discharge side, the amount of liquid that immerses the filter may be reduced. Therefore, it is preferable to shield the droplets generated from the liquid surface and discharge only clean gas from which fine powder has been removed. As a method of shielding the liquid droplets, for example, a clean gas that is dropped on the liquid surface by the collision of the discharged liquid droplets above the liquid surface on the discharge side of the gas exhausted from the dry dust collector. It is advisable to provide a collision object that does not hinder Specifically, it is preferable to provide rotating blades. By providing a rotating blade that shields the discharge of droplets on the discharge side, the droplets discharged from the liquid surface collide with the rotating blades and are dropped into the liquid, thereby suppressing the decrease of the liquid. Further, when the liquid droplets collide with the rotating blades and the rotating blades are rotated, the clean gas is diffused and the discharge is further promoted. By providing such a droplet discharge shield, only clean gas from which fine powder has been removed is discharged from the discharge port. Further, when dust that may cause dust explosion or dust fire is collected, the rate of decrease in the amount of liquid in the liquid tank is reduced by the rotating blades, so that explosion and fire can be further prevented.
[0015]
  The liquid used in the present invention may be appropriately changed depending on the dust, and is not particularly limited, such as water or oil. However, it is preferable to use economical water because it does not adversely affect the environment. The amount of liquid is sufficient to collect fine powder, and the liquid level during operation is such that the filter can be repeatedly immersed in the liquid and exposed to the air. It is. Specifically, for example, stationaryStatusIt is preferable that the liquid level be equal to the end of the filter or the end of the filter is slightly below. Furthermore, it is preferable that the exhaust gas is introduced near the liquid surface or in the liquid so that the exhaust gas is more easily contacted with the liquid. Specifically, a duct may be used, and one end of the duct may be disposed near the liquid level or in the liquid.
[0016]
The fine powder that collects dust in the present invention is not limited, but fine powder such as material powder generated during the production of hard alloys and the like is particularly suitable. Specifically, one or more elements selected from the group consisting of periodic table IVa, Va, VIa group metal elements, Si and Al, and one type selected from the group consisting of carbon, nitrogen, boron and oxygen It is suitable for those containing a powder of a compound with the above elements and a powder of an iron group metal. Therefore, the present invention adheres to the vicinity of the hopper that supplies the mixed powder to the press molding machine, the apparatus for handling the powder such as the press molding machine and the molding machine after intermediate sintering, and the surface of the sintering tray used for sintering. It is preferable to apply to a place or a device where powder is likely to be generated, such as a removing device for removing the powder, a processing machine that performs profile finishing on the sintered body, or a device that generates the powder during processing.
[0017]
In addition, as a powder generated during processing and production, a compound containing a group IIa metal element of the periodic table, for example, one or more elements selected from the group consisting of a group IIa metal element of the periodic table and carbon, nitrogen and oxygen Compound powder, magnesium alloy and calcium alloy powder are suitable. Ceramics containing magnesium and calcium are used for heat-resistant materials and insulating materials, and powders are produced when these are processed. It may be used for other ceramics.
[0018]
  The dry dust collector used in the dust collector for fine powder of the present invention may be a commercially available one having an exhaust capability according to the installation location. For example, when it is installed in the vicinity of a hopper that supplies mixed powder to a press molding machine, in a press molding machine or a removal device that removes powder adhered to the surface of a sintering tray used for sintering, a nominal exhaust capacity of 1 to 150m^Three/ min, especially 10m^Threearound / minButEconomical and favorable. The exhaust capacity of the wet dust collector provided in the dust collector of the present invention is 1 to 150 m.^Three/ min, especially 5-50m^ThreeIt is economical and preferable if it is designed to be / min. These dry dust collector and wet dust collector are preferably installed in a single housing because they are easy to install.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a dust collector for fine powder according to the present invention, and shows a state in which a wet dust collector is provided on the exhaust side of a dry dust collector. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the structure of the wet dust collector 1 in the dust collector for fine powder of the present invention. The dust collector for fine powder of the present invention includes a dry dust collector 50 that takes in a mixed gas containing dust, collects dust, and exhausts the gas, and a wet dust collector 1 attached to the exhaust side of the dry dust collector 50. Since the dry dust collector 50 may be a known one such as one using a conventionally used bag filter, the wet dust collector 1 will be described in detail below.
[0020]
<Dust collector for fine powder>
(overall structure)
The wet dust collector 1 is immersed in the liquid in the liquid tank 2 in which the liquid that collects the fine powder 16 remaining in the exhaust 15 in contact with the exhaust 15 from the dry dust collector 50 is stored. A filter 3 is provided that partitions the introduction side A and the discharge side B of the exhaust 15.
[0021]
As shown in FIG. 2, the wet dust collector 1 has an upper and lower two-layer structure including a gas tank part 5 on the upper side and a liquid tank part 2 on the lower side inside the housing 4. The two layers are an introduction side A (right side in FIG. 2) where the exhaust gas 15 where the fine powder 16 remains is introduced and an exhaust side B (left side) where the fine powder 16 is removed and a clean gas 17 is exhausted. It is divided into two parts by a partition plate 6 provided therebetween. In this example, the partition plate 6 is provided with a perforated portion 6 ′ having a plurality of holes in a portion immersed in the liquid, and can circulate liquid or gas. The material of the housing 4 and the partition plate 6 is not particularly limited, such as steel, stainless steel, aluminum alloy, and plastics. In this example, the housing 4 and the partition plate 6 are made of a steel plate and subjected to anticorrosion processing on the surface. Further, the wet dust collector 1 can sufficiently collect dust even if a duct is provided up to the vicinity of the liquid level without sucking air.
[0022]
(filter)
In the present invention, the filter 3 repeats immersion in a liquid and exposure to the air, passes the exhausted gas through the exposed portion, and collects the fine powder remaining in the gas. In the liquid in the liquid tank section 2, the introduction side A and the discharge side B of the exhaust 15 are provided so as to be partitioned. Specifically, the filter 3 is provided in contact with the introduction side A surface of the perforated portion 6 ′ of the partition plate 6. The filter 3 is considered to have a function of forming a liquid film on the lattice and collecting the fine powder 16 contained in the exhaust gas 15 by this liquid film and a function of dividing bubbles formed of the exhaust gas 15. By providing the filter 3, the present invention can efficiently contact the liquid and collect the fine powder when passing through the exhaust 15. In this example, the filter 3 was made of a commercially available plastic having such a size that a water film can be stretched on the lattice and a mesh size that does not lower the energy efficiency during dust collection. The size of the filter 3 was set so as to cover the perforated portion 6 ′ so as to be easily fixed to the partition plate 6 and reach the bottom of the liquid tank portion 2 (housing 4). In this example, it is provided so as to be in contact with the introduction side A surface of the perforated portion 6 ′, but it may be the discharge side B surface. The filter 3 is fixed so as not to flow in the liquid. In this example, it is fixed to the partition plate 6.
[0023]
(Liquid tank)
Water was used as the liquid stored in the liquid tank 2. The amount of liquid was sufficient to collect the fine powder 16, and the amount covering the perforated portion 6 'in the filter 3 could be immersed. In a stationary state, the liquid level was positioned slightly above the perforated portion 6 ′. More specifically, the distance between the liquid surface and the perforated part 6 ′ was 30 mm or less, more preferably 10 mm or less. Since the liquid level is positioned slightly above the perforated part 6 ', the part near the boundary with the liquid level in the filter 3 is immersed in the liquid and in the air as the exhaust 15 is introduced. Repeat the exposure. When a portion of the filter 3 near the boundary with the liquid level is exposed, the exhaust 15 is allowed to pass through.
[0024]
(Inlet / Outlet)
  The housing 4 has a lid 11 on the gas tank 5 side so that it can be opened and closed, and an introduction port 7 is provided on the introduction side A of the lid 11 and a discharge port 8 is provided on the discharge side B thereof. The introduction port 7 is a portion for introducing the exhaust gas 15, and the discharge port 8 is a portion for discharging the clean gas 17 from which the fine powder 16 has been removed. The shape of both the

mouths

7 and 8 is not particularly limited, but in this example, both are formed in a cylindrical shape. Since the lid 11 can be opened and closed, it is easy to supply liquid, monitor the internal state, replace the filter 3, and the like. Both the

mouths

7 and 8 and the lid 11 are also made of steel like the housing 4, and the surface is subjected to anticorrosion processing..
[0025]
(Rotating blade)
A rotary blade 9 is provided above the gas tank 5 on the discharge side B and below the discharge port 8 to shield the discharge of the droplets 18 generated from the splashes. When gas is discharged from the liquid surface on the discharge side B, droplets are generated with the gas, and a plurality of droplets 18 are generated by the droplets. However, the droplet 18 is dropped into the liquid tank portion 2 by colliding with the rotary blade 9. Therefore, the rotary blade 9 prevents the liquid droplet 18 from going out from the discharge port 8 and reducing the liquid amount in the liquid tank portion 2. Further, the rotating blade 9 is rotated by the droplet 18 colliding with the rotating blade 9. Then, the gas 17 is diffused to further promote the discharge of the gas 17. With this configuration, only clean gas 17 is discharged from the exhaust port 8. The material of the rotary blade 9 is not particularly limited as long as it has a strength that can withstand the collision of the droplet 18 and the gas 17. In this example, a plastic one was used. Further, the size may be appropriately changed according to the size of the discharge port 8.
[0026]
(Other configurations)
A cover 10 is provided at the opening of the discharge port 8. This cover 10 is mainly provided to prevent dust and the like from entering the wet dust collector 1 from the outside when the dust collector of the present invention is not operating. Such a cover 10 only needs to be formed so as not to prevent the exhaust of the gas 17, and in this example, the same cover as the filter 3 is used. By providing the cover 10, the droplet 18 can be captured even if the droplet 18 discharged from the liquid surface on the discharge side B is about to come out.
[0027]
The housing 4 is provided with a liquid meter 12 so that the amount of liquid in the liquid tank 2 can be recognized from the outside. In this example, the housing 4 has a bottomed cylindrical shape, but may have a box shape, and the shape is not particularly limited. Further, it is preferable to provide a seal between the housing 4 and the partition plate 6.
[0028]
<Dry dust collector>
The dry dust collector 50 uses a conventionally used one, and details thereof are omitted in FIG. 1, but the air intake 51 that sucks the mixed gas containing dust and a motor (not shown) are linked. A fan (same as above), a dry filter (same as above) for adhering dust, and an exhaust port 52 for exhausting the gas from which dust has been removed are provided. Then, the dry dust collector 50 drives the motor to rotate the fan, sucks the mixed gas containing dust from the intake port 51, passes through the dry filter, attaches the dust to the filter, and the dust is removed through the filter. The discharged gas is exhausted from the exhaust port 52.
[0029]
Such a wet dust collector 1 and the dry dust collector 50 are preferably connected by a connecting duct 20. Further, it is preferable to attach the intake duct 21 to the intake port 51 so that dust can be easily sucked. Each

duct

20 and 21 is a commercially available flexible duct made of vinyl chloride.
[0030]
Next, a method for collecting fine powder using the dust collector for fine powder of the present invention will be described.
(1) The process of taking a gas mixture containing dust in a dry process, collecting the dust and exhausting the gas
As shown in FIG. 1, the mixed gas containing dust sucked from the intake duct 21 is taken into the dry dust collector 50 from the intake port 51, and the gas from which dust has been collected by the dry filter is discharged from the exhaust port 52. The exhaled gas contains almost no dust with an average particle size exceeding 1 μm, but it contains fine powder with an average particle size of 1 μm or less remaining. This exhaust gas is introduced into the wet dust collector 1 from the inlet 7 through the connecting duct 20.
[0031]
(2) The process of collecting the fine powder remaining in the gas by passing the exhausted gas through a filter that repeats immersion in liquid and exposure to air
As shown in FIG. 2, the exhaust 15 containing the fine powder 16 introduced from the introduction port 7 passes through the gas tank 5 on the introduction side A and enters the liquid tank 2 on the introduction side A. When the exhaust 15 is introduced, the liquid level on the introduction side A drops due to the pressure of the exhaust 15, the liquid level on the discharge side B rises, and when the exhaust 15 passes through the discharge side B, the liquid level on the introduction side A rises, The state that the liquid level on the discharge side B is lowered is repeated. At this time, on the discharge side B, since the gas is expelled, the liquid droplet 18 is generated and is in a wavy state. The bubbles of the exhaust 15 entering the liquid tank section 2 on the introduction side A are divided into small bubbles by passing through the filter 3, the contact area with the liquid is increased, and the fine powder 16 can be collected. it is conceivable that.
[0032]
When the exhaust 15 is introduced into the housing 4, the liquid level on the introduction side A is lowered by the pressure at that time, and a portion of the filter 3 near the boundary with the liquid level is exposed. The exhaust 15 passes through the exposed portion and is discharged to the discharge side through the hole of the perforated part 6 ′. Since the liquid exists on the discharge side B after passing through the holes of the filter 3 and the perforated portion 6 ′, the exhaust 15 will surely come into contact with the liquid, and the fine powder 16 is dropped into the liquid. When the exhaust gas 15 passes through the filter 3, the pressure on the introduction side A decreases, so that the liquid level on the introduction side A rises to the original position, and the exposed part is immersed again in the liquid. Thus, the present invention repeats the immersion of the filter 3 in the liquid and the exposure to the air.
[0033]
When the exhaust 15 passes through the filter 3 and is discharged to the discharge side B, splashes are generated on the discharge side B and a plurality of droplets 18 are formed. Therefore, even if the fine powder 16 is not collected by passing through the filter 3, the exhaust 15 is considered to drop the fine powder 16 into the liquid by coming into contact with the droplets 18. In addition, a liquid film is formed on the lattice of the filter 3, and it is considered that the fine powder 16 is recovered by passing the exhaust 15 through the liquid film. The liquid film cracked by the passage of the exhaust 15 is newly created when the liquid level on the introduction side A rises again to the original position after the passage of the exhaust 15, and allows the passage of the next exhaust 15. .
[0034]
(3) Process of discharging gas from which fine powder has been removed
The gas 17 discharged to the gas tank 5 on the discharge side B is discharged to the outside through the discharge port 8. At this time, only the clean gas 17 not containing the fine powder 16 is discharged from the opening of the discharge port 8.
[0035]
The droplet 18 is discharged together with the gas discharged from the discharge side B. However, the droplet 18 is dropped into the liquid tank portion 2 by colliding with the rotary blade 9, and the droplet 18 does not exit from the discharge port 8. Further, in (2) above, the rotating blade 9 is rotated by the collision of the droplet 18, whereby the gas 17 existing in the gas tank 5 on the discharge side B is diffused and the exhaust of the gas 17 is promoted.
[0036]
(Test Example 1)
The exhaust capability of the dust collector for fine powder of the present invention was examined. The exhaust capacity is the volume that can be discharged per minute (m^Three/ min) and can be represented by the product of the exhaust speed (m / sec) and the area of the exhaust (discharge) port. The characteristics of the dust collector used in this test are shown below.
[0037]
(Wet dust collector)
Inner diameter 150mm
Inner diameter of outlet 125mm
Housing (bottom cylindrical shape) size 350mm diameter x 540mm height
Partition size Width 350mm x Height 540mm x Thickness 1mm
Size of perforated part width 350mm x height 180mm
Hole size Diameter 10mm
Volume of liquid supplied to the liquid tank: 18 liters
filter
"Taveron Air Filter AF-120AN", manufactured by Kanai Important Industry Co., Ltd.
Material: Nylon (trademark), polyester
Size: 350mm wide x 300mm long x 10mm thick
The filter thickness was adjusted so that the mesh size was 100 μm.
Liquid level at rest: approx. 7mm above the perforated part
[0038]

[0039]
(1) For dry dust collectors only
FIG. 3 is a schematic diagram of the dry dust collector 50. As shown in FIG. The dry dust collector 50 was operated and the surrounding air (especially not containing dust) was sucked. Then, the intake speed is 16 m / sec, and the intake capacity is about 7.5 m when calculated from the intake speed and the area of the intake port 51.^Three/ min. On the other hand, the exhaust speed is 8.5 m / sec, and the exhaust capacity is about 9.0 m when calculated from the exhaust speed and the area of the exhaust port 52.^Three/ min.
[0040]
(2) When a wet dust collector is connected to the exhaust side of a dry dust collector (no liquid)
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the wet dust collector 1 of the present invention is connected to the exhaust side of the dry dust collector 50 by a connecting duct 20, and shows a state in which no liquid is put in the liquid tank portion 2 of the wet dust collector 1. . In the same manner as (1), the dry dust collector 50 was operated, and the surrounding air (particularly not containing dust) was sucked. Then, the intake speed of the dry dust collector 50 is 15 m / sec, and the intake capacity is about 7.1 m when calculated from the intake speed and the area of the intake port 51.^Three/ min. On the other hand, the discharge speed of the wet dust collector 1 is 13 m / sec, and the discharge capacity is about 9.6 m when calculated from the discharge speed and the area of the discharge port 8.^Three/ min.
[0041]
(3) When a wet dust collector is connected to the exhaust side of a dry dust collector (with liquid)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the wet dust collector 1 of the present invention is connected to the exhaust side of the dry dust collector 50 by the connecting duct 20, and shows a state in which liquid is put in the liquid tank portion 2 of the wet dust collector 1. In the same manner as (2), the dry dust collector 50 was operated, and the surrounding air (particularly not containing dust) was sucked. Then, the intake speed of the dry dust collector 50 is 12 m / sec, and the intake capacity is about 5.7 m when calculated from the intake speed and the area of the intake port 51.^Three/ min. On the other hand, the discharge speed of the wet dust collector 1 is 11 m / sec, and the discharge capacity is about 8.1 m when calculated from the discharge speed and the area of the discharge port 8.^Three/ min.
[0042]
(4) When a wet dust collector is connected to the exhaust side of the dry dust collector (suction of mixed gas containing liquid and dust)
In the state shown in FIG. 5, the intake duct 21 is further attached to the intake port 51 of the dry dust collector 50 so as to be in the state shown in FIG. 1, and the dry dust collector 50 is operated in the same manner as (2) to absorb the mixed gas containing dust. I tried it. Then, the intake speed of the dry dust collector 50 is 9.4 m / sec, and the intake capacity is about 4.4 m when calculated from the intake speed and the area of the intake port 51.^Three/ min. On the other hand, the discharge speed of the wet dust collector 1 is 8.5 m / sec, and the discharge capacity is about 6.3 m when calculated from the discharge speed and the area of the discharge port 8.^Three/ min. That is, in the wet dust collector 1, it was found that the discharge speed similar to that of the dry dust collector 50 alone can be maintained by reducing the area of the discharge port 8. Therefore, in the present invention, no extra energy is required as compared with the prior art. The area of the discharge port 8 may be appropriately changed so that a desired suction speed and discharge speed can be obtained.
[0043]
(Test Example 2)
The present inventionUsing a dust collectorWe compared the dust collection method with the conventional dust collection method. For comparison, the same dust collector used in the above test was used.
[0044]
(Wet dust collector)
Inner diameter 150mm
Inner diameter of outlet 125mm
Discharge capacity 8.1m^Three/ min
(Dry dust collector)
Air inlet 100mm inside diameter
Internal diameter of exhaust port 150mm
Discharge capacity 9.0m^Three/ min
[0045]
(Intake air)
The test compared an example of the present invention in which a dry dust collector was provided in an area where 1000 g of powder was generated in 5 days and a wet dust collector on the exhaust side of the invention, and a conventional example in which only a dry dust collector was provided in the same area. In addition, an adhesive sheet that allows gas to pass through is attached to the discharge port of the wet dust collector in the present invention example and to the exhaust port of the dry dust collector in the conventional example, so that the powder discharged from each of the discharge port and the exhaust port can be visually observed. I let you.
[0046]
As a result, in the example of the present invention, an extremely small fine powder having an average particle size of less than 1 μm adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet in less than 1 g in 5 days, whereas in the conventional example, 100 g of powder adhered. In particular, when the size of the powder was examined, it was a fine powder having an average particle size of 1 μm or less.
[0047]
Furthermore, when the same experiment was performed by changing the filter eyes and the discharge capacity of the wet dust collector in the examples of the present invention and changing other conditions, it was found that the mesh size is preferably 10 μm to 300 μm. The discharge capacity of wet dust collector is 5-50m.^ThreeIt was confirmed that it is economical and more preferable at / min. In addition, in the example of the present invention, when a duct was attached to the inlet of the wet dust collector and one end of the duct was positioned in the liquid and a test similar to the above was performed, adhesion of fine powder was less.
[0048]
【The invention's effect】
As explained aboveThe present invention dust collectorAccording to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that fine powder can be collected more completely without causing clogging or excessive consumption of energy as compared with the conventional case. Moreover, since there is no waste of energy compared to the conventional case, it is excellent in economic efficiency. In addition, even if dust that may cause a dust explosion or dust fire is collected, the powder is cooled by passing it through a liquid to narrow the combustion limit and explosion limit. can do. Therefore, the present invention is also excellent in safety.
[0049]
In particular, the present invention allows dust to be collected by allowing exhaust gas to come into contact with the liquid by passing through a filter that repeats immersion in the liquid and exposure to the air. In addition, a member that shields droplets generated from the liquid surface, specifically, a rotating blade on the discharge side reduces the rate of decrease in the amount of liquid in the liquid tank, thus preventing dust explosion and dust fire. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a dust collector for fine powder according to the present invention, in a state in which a wet dust collector is provided on the exhaust side of a dry dust collector, and an intake duct is attached to the intake port of the dry dust collector, and inside the wet dust collector Shows the state of liquid.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the structure of a wet dust collector in the dust collector for fine powder of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a dry dust collector.
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which a wet dust collector is connected to the exhaust side of the dry dust collector, and shows a state in which no liquid is put in the wet dust collector.
FIG. 5 is a schematic view showing a state in which a wet dust collector is connected to the exhaust side of the dry dust collector, and shows a state in which a liquid is put in the wet dust collector.
[Explanation of symbols]
1 Wet dust collector 2 Liquid tank 3 Filter 4 Housing 5 Gas tank
6 Partition plate 6 'Perforated part 7 Inlet 8 Discharge 9 Rotor blade
10 Cover 11 Lid 12 Fluid meter 15 Exhaust 16 Fine powder 17 Gas
18 droplets
20 Connecting duct 21 Air intake duct
50 Dry dust collector 51 Air intake 52 Air exhaust
A introduction side B discharge side

Claims

A dry dust collector that takes in a gas mixture containing dust, collects the dust, and exhausts the gas;
A wet dust collector attached to the exhaust side of the dry dust collector,
The wet dust collector is
A liquid tank part for storing a liquid that collects fine powder remaining in the gas in contact with the gas exhausted from the dry dust collector;
A dust collector for fine powder, comprising a filter that is immersed in the liquid in the liquid tank section and partitions the exhaust introduction side and the exhaust side.

2. The dust collector for fine powder according to claim 1 , wherein the dry dust collector and the wet dust collector are accommodated in one housing.

Mesh size of the filter, the fine powder for dust collector of claim 1, characterized in that the 0.9Myuemu～1000myuemu.

2. The dust collector for fine powder according to claim 1 , wherein the discharge capacity of the wet dust collector is 1 to 150 m ³ / min.

2. The dust collector for fine powder according to claim 1 , further comprising a rotary blade above the liquid level on the discharge side.

The fine powder is one or more elements selected from the group consisting of carbon, nitrogen, boron and oxygen, and one or more elements selected from the group consisting of periodic table IVa, Va, group VIa metal elements, Si and Al 2. The dust collector for fine powder according to claim 1 , comprising a powder containing a compound of the above element and an iron group metal, or a powder of a compound containing a group IIa metal element of the periodic table.