JP4783354B2 - 集塵装置 - Google Patents

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Description

本発明は、工場、建設現場、土木作業現場等で発生して空気中に飛散する粉塵を捕集する集塵装置に関するものである。
粉塵の捕集が可能な集塵方法や装置には各種あり、吸引機によって外部から吸い込んだ粉塵を集塵板やフィルターで捕集し、粉塵捕集後の集塵板やフィルターを廃棄処分する方法或いは装置や、外部からケース内に吸引した粉塵を水で捕捉して水ごと回収する方法或いは装置がある。しかし、前記の集塵板やフィルターを用いた集塵装置の場合、集塵板やフィルターが目詰まりした場合、集塵力が低下し、また、集塵板やフィルターの交換も頻繁に必要であって、手間やコストがかかる、という課題がある。また、噴射した水によって粉塵を捕捉し、粉塵を捕捉した水ごと排出する集塵装置の場合も、粉塵を捕捉した水をそのまま排出するので、水が大量に必要となってコスト高となり、粉塵を含んだ汚水等が、環境に影響を与えるおそれもある。
本件出願人は先に前記課題を解決すべく集塵装置を開発して特許出願した(特許文献1)。
特許文献1記載の集塵装置は、外部から吸引路内に粉塵を吸引し、液体噴射機から吸引路内に液体を噴射して吸引路内を入口側と出口側に仕切る液体膜を形成し、吸引路内に吸引された粉塵を前記液体膜によって捕捉し、粉塵を捕捉して吸引路内で落下した液体から粉塵を除去し、除去した液体を回収して液体噴射機に循環させるものである。
特開2005−254204号公報
上記特許文献1記載の集塵装置には特に課題はないが、より高い集塵力を発揮できる集塵方法及び集塵装置の開発が望まれている。
本発明は、吸引路内に吸引された粉塵を液体で効率よく捕捉して、高い集塵力を発揮でき、構造も簡潔であって安価に製造、運転でき、環境に与える影響も小さい集塵方法及び集塵装置を提供するものである。
本件出願の集塵装置は、ケース内に横に並べて二列に設けられた入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2bと、ケース1内の前記入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2bの下方に設けられた回収部3と、粉塵を含む外部の空気を、ダクト4を通して入口側の吸引路2a内に吸引する吸引機と、前記入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2b内の粉塵進行方向に沿ってそれら吸引路2a、2b内に縦向きに設けられた横仕切り板7によりそれら吸引路2a、2b内に区画されて設けられた二以上の区画室40と、夫々の吸引路2a、2b内の二以上の区画室40内の夫々に設けられた液体通過材と、夫々の液体通過材8に液体を供給する配液パイプ12、13と、前記配液パイプ12、13に液体を供給する給液管25と、一端が入口側の吸引路2aに連結され、他端側が出口側の吸引路2bに連結されて、吸引路2a口から排出される排気を出口側の吸引路2bに戻す帰還路16を備え、前記入口側の吸引路2aは外部から前記ダクト4を通して吸引された空気が通過し、出口側の吸引路2bは吸引路2aから排出されて帰還路16を通して送られる排気が通過するものであり、前記横仕切り板7はその上下に隙間を設けて、隣接する区画室40を連通させて、夫々の吸引路2a、2b内の粉塵が前記隙間を通って隣接する区画室40内を蛇行するようにしてあり、前記液体通過材8は前記区画室40の夫々の内部に設けられ、前記液体通過材には給液管25から供給される液体が通過可能な多数の通気孔14が開口され、前記回収部はケースの夫々の吸引路2a、2bのに設けられて液体通過材の通気孔14を通過した粉塵捕捉液体を回収可能であり、前記回収部3内に回収された液体11はポンプ10により前記給液管25に送られるようにしたものである。前記集塵装置には、液体通過材8に供給される液体を誘導して液体通過材8の中央部付近に供給できるようにする液体誘導板27と、吸引路2a、2b内を通過する粉塵を含む空気を誘導して液体通過材8の中央部付近を通過するようにする閉塞板28を設けることもできる。
前記集塵装置は、吸引路2a、2b内に、その内部を流れる粉塵を含む空気が、吸引路2a、2b内をスムースに通過できるようにする整流板20を備えたものとすることもできる。前記集塵装置において、液体誘導板27を液体通過材8の上側に配置し、閉塞板28を液体通過材8の下側に配置することも、液体誘導板27と閉塞板28を共用にすることもできる。
本発明には、次のような効果がある。
(1)ケース内の吸引路内に配置されている液体通過材に液体を供給して液体通過材の多数の通気孔からその液体を通過させ、吸引路内に吸引された粉塵を前記液体で捕捉してその液体と共にケースの下方に落下させて集塵するので、液体通過材の通気孔を通過しようとする粉塵を、通気孔内の液体で確実に捕捉することができ、高い集塵力を実現することができる。
(2)落下した粉塵捕捉液体中から粉塵を回収するので、液体を毎回廃棄する必要がなく、コスト減に資する。また、粉塵を含んだ汚水をそのまま廃棄しないため、環境に影響を与えるおそれもない。
(3)フィルタ等の消耗品を用いる必要もなく、部品の交換等に手間を要しない。
(4)吸引路の外に排出された排気をケース内の吸引路内に戻すようにしたので、排気中の粉塵を、液体通過材の多数の通気孔を通過する液体によって繰り返し捕捉することができ、より高い集塵力を実現することができる。
(5)吸引路内の粉塵進行方向二箇所以上に配置された液体通過材によって粉塵を捕捉するようにしたので、吸引路内に吸引された粉塵を、吸引路内を通過する過程で二段階以上に亘って捕捉することができ、集塵力を更に高めることができる。
本発明には、次のような効果がある。
(1)吸引路内の粉塵進行方向に一又は二以上設けられた液体通過材に、液体供給路から供給される液体が通過する多数の通気孔が開口され、吸引路内に吸引された粉塵を前記多数の通気孔から通過する液体によって捕捉して回収部に落下させられるようにしたため、粉塵を通気孔内の液体で確実に捕捉することができ、高い集塵力を実現することができる。
(2)吸引路内の粉塵進行方向二箇所以上に液体通過材を配置すれば、吸引路内に吸引された粉塵を、吸引路内を通過する過程で二段階以上に亘って捕捉することができ、集塵力を更に高めることができる。
(3)液体通過材の通気孔通過時に粉塵を捕捉した粉塵捕捉液体を回収部に落下させて回収するので、液体を毎回廃棄する必要がなく、コスト減に資する。また、粉塵を含んだ汚水をそのまま廃棄しないため、環境に影響を与えるおそれもない。
(4)フィルタ等の消耗品を用いる必要もなく、部品の交換等に手間を要しない。
(5)吸引路の外に排出された排気をケース内の吸引路内に戻す帰還路を備え、排気を再度吸引路内を通過させるようにしたので、排気中の粉塵を、液体通過材の多数の通気孔を通過する液体によって繰り返し捕捉することができ、より高い集塵力を実現することができる。
参考形態
本発明参考形態の一例を説明する。この参考形態の集塵方法は、ケース1内の吸引路2内に外部から粉塵を吸引し、吸引路2内で捕捉して回収する方法である(図1〜図4参照。)。この方法の説明に先立って、この方法の実施に用いる集塵装置を図1〜図4に基づいて説明する。
(集塵装置の実施形態1)
本実施形態の集塵装置1は、図1〜図4に示すように、中空のケース1の内側上部に入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2bを、ケース1の内側下部に回収部3を備え、前記ケース1には、粉塵を含む外部の空気を吸引して入口側の吸引路2内へ送り込むダクト4と吸引機5が設けられ、前記入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2bは、縦仕切り板6でケース1内を横に並べて二つに区画することによって形成されており、その入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2b内の粉塵進行方向複数箇所には液体通過材8が備えられている。夫々の液体通過材8には、上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13から液体が放出されて供給されるようにしてある。その液体は、図2、図3に示すポンプ10によって汲み上げられて前記上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13に供給されている。液体通過材8に液体が供給されると、液体通過材8の多数の通気孔14からその液体を通過させ、入口側の吸引路2a、出口側の吸引路2b内に吸引された粉塵を液体によって捕捉して液体と共にケース1の下方の回収部3に落下させることができるようにしてある。ケース1の上部に開口された開口部15には、帰還路16と送風機17とが備えられ、ケース1から外に排出された排気を出口側の吸引路2内に戻すようにしてある。ケース1の上面には、出口側の吸引路2b内を通過した排気を排出させる排気口18も開口されている。
前記入口側の吸引路2a、出口側の吸引路2bは、図1〜図3に示すように、縦仕切り板6でケース1内を区画して形成された流路であり、入口側の吸引路2aはダクト4からケース1中に吸引した粉塵を含む空気の流路である。縦仕切り板6は、図1、図2に示すように、ケース1内を縦方向に二分するように設けられ、ケース1内を、外部の空気が通過する入口側の吸引路2aと前記帰還路16によって戻された排気が通過する出口側の吸引路2bとに分けてある。ケース1の上面には、入口側の吸引路2aの出口である開口部15と出口側の吸引路2bの出口である排気口18が夫々開口されている。横仕切り板7は、ケース1内の入口側の吸引路2aと出口側の吸引路2b内の夫々を、横方向に仕切るように設けて、夫々の吸引路2a、2b内を複数の区画室(40)に区画してある。本例では、横仕切り板7は、図3に示すように、ケース1内の下側に隙間を設けて備えるものと、上側に隙間を設けて備えるものとが交互に3枚配置されて、空気がその隙間を通過して吸引路2a、2b内を上下に流れるようにされてる(同図中矢印参照。)。
図3に示すように、前記吸引路2a、2b内には整流板20が備えられ、吸引路2a、2b内を流れる粉塵混入の空気が吸引路2a、2b内をスムースに通過できるようにガイドしてる。整流板20は、図3に示すように、吸引路2a、2b内において、吸引した空気の流れる方向が変わる箇所に備えられている。また、整流板20の形状も、備える場所に応じて、湾曲させたり、直板を用いたりする等、変化させることができる。
前記入口側の吸引路2a、出口側の吸引路2bの下方は、図2、図3に示すように、吸引路2内に吸引した粉塵を液体によって捕捉してその液体を落下させて粉塵と共に回収する回収部3としてある。回収部3には図2、図3のように液体(粉塵捕捉液体)11が貯められるようにしてある。回収部3内の液体11としては、水や油等、任意の液体を用いることができる。この回収部3には、貯められた液体11及びその液体に含まれる粉塵を外部に排出できるドレンバルブ21が取り付けられている。また、図3、図4に示すように、回収部3にはポンプ室22が連接され、回収部3に貯められた液体11がろ過装置23でろ過され、液体供給パイプ24を通してポンプ室22内にも入り込むようにしてある。前記ろ過装置23としては、液体11に含まれる粉塵を除去可能であれば任意の装置を使用することができる。
前記ダクト4は、図1、図3に示すように、ケース1の上面から吸引路2aの内側まで差込まれて備えられている。ダクト4の途中には、吸引機5が設けられており、ダクト4を通して、外部から粉塵をケース1内の入口側の吸引路2a内に吸引可能としてる。前記吸引機5としては、ファン型のもの等、任意のものを用いることができる。
ケース1の上面に開口された入口側の吸引路2aの開口部15には、図1、図4に示すように、帰還路16の一端が取り付けられ、その帰還路16の他端はケース1の上面から出口側の吸引路2bの内側まで差込まれ、吸引路2aから帰還路16に排出された排気が、ケース1内の出口側の吸引路2b内に戻るようにしてある。この帰還路16の途中には送風機17が設けられており、入口側の吸引路2aから出された排気を付勢して出口側の吸引路2bに送り込めるようにしてある。従って、本発明の集塵装置では、ダクト4からケース1内に吸引された空気は、入口側の吸引路2a―開口部15―帰還路16―出口側の吸引路2b―排気口18の順で循環してケース1外へ排気される。
入口側、出口側の吸引路2a、2b中の粉塵進行方向には、図2、図3に示すように、液体通過材8が間隔をあけて複数枚備えられている。この液体通過材8は、図2に示すように、多数の通気孔14が開口された板材1であり、図2、図3に示すように、吸引路2a、2b内を区画する縦横長に形成されたものである。この液体通過材8は、図3に示すように、吸引路2a、2bに対して傾斜させて備えられ、吸引路2a、2b内を通過する粉塵が接触する表面積を広く確保できるようにしている。この液体通過材8に液体を供給して、多数の通気孔14からその液体を通過させ、吸引路2a、2b内に吸引された粉塵を液体によって捕捉してその液体と共にケース1の下方の回収部3に落下させることができる。液体通過材8としては、図に示すような多数の通気孔14が開口された板材には限られず、通気孔14が多数設けられた部材であれば、例えばメッシュシート等、任意の素材を用いることができる。本実施形態では、液体通過材8は、同図に示すように、吸引路2a、2b内の粉塵進行方向に複数枚備えられ、吸引した空気内の粉塵を複数回に亘って捕捉できるようにし、確実に粉塵の除去を行えるようにしている。液体通過材8の設置枚数、傾斜角度、通気孔の径及び数等は、任意とすることができる。
前記液体通過材8に供給される液体は、前記回収部3に貯められる液体11と同じものであり、水や油等、任意の液体とすることができる。この液体は、図2、図3に示すように、ポンプ室22内に備えられたポンプ10によってポンプ室22から汲み上げられ、給液管25を通してケース1の両側に設けられたヘッダーパイプ26内へ送り出され、ヘッダーパイプ26に多数本設けられてその端部をケース1内に差込んで備えた上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13から各液体通過材8に供給(散布)されるようにしてある。液体通過材8に供給された液体は多数の通気孔14を通過し、吸引路2a、2b内に吸引された粉塵を液体によって捕捉してその液体と共にケース1の下方の回収部3に落下する。回収部3に貯められた液体(粉塵捕捉液体)は、ろ過装置23によって粉塵をこし取られ、ポンプ室22に供給される。従って、本実施形態の集塵装置において液体は、ポンプ室22―給液管25―ヘッダーパイプ26―上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13―液体通過材8―回収部3―ろ過装置23―ポンプ室22の順で循環するようにしてある。
前記ポンプ10は、図4に示すようにポンプ室22内に二つ設置されており、ポンプ室22内の液体11を汲み上げ、各ポンプ10に取り付けられた給液管25に送り出すことができるものである。前記給液管25は、ポンプ10から送り出された液体11をヘッダーパイプ26に送り込むための中継パイプである。前記ヘッダーパイプ26は、図1〜図4に示すように、ケース1の両側に設けられたパイプであって、各ヘッダーパイプ26には複数本の上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13が備えられ、給液管25から送られた液体11を上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13へ送り込み可能としたしたものである。前記上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13は、一端をヘッダーパイプ26に連通されて備え、他端を図1に示すようにケース1内に差込んで、ケース内1の各液体通過材8の上方に配置させて備えたものである。上段用配液パイプ12から放出された液体は、ケース1内の上段部分に備えられた液体通過材8に、下段用配液パイプ13から放出された液体は、ケース1内の下段部分に備えられた液体通過材8に夫々供給される。各上段用配液パイプ12及び各下段用配液パイプ13には、図3に示すように、流量調節バルブ30が設けられ、液体の放出量を調節できるようにしている。
図2に示すように、前記上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13の端部の下方であって液体通過材8の上側には、液体誘導板27が備えられている。この液体誘導板27は、液体通過材8の上方に、液体通過材8に対して傾斜させて備えられた板材であって、上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13から放出された液体を誘導して、液体通過材8の中央部付近に供給できるようにするものである。この液体誘導板27による液体の誘導によって、液体通過材8の中央部付近を中心に万遍なく液体を供給できるようになり、集塵効率が向上する。
図2に示すように、液体通過材8の下側に、閉塞板28を備えることもできる。この閉塞板28は、液体通過材8に対して傾斜させて備えられた板材であって、吸引路2a、2b内を通過する粉塵入りの空気を誘導して、液体通過材8の中央部付近を通過するようにするものである。この閉塞板28による空気の誘導によって、前記液体誘導板27によって誘導されて、液体が重点的に供給された液体通過材8の中央部付近に粉塵が集中的に当たることとなり、集塵効率が向上する。閉塞板28は、液体通過材8の上側に備えることもできる。その場合、前記液体誘導板27と共用とすることもできる。また、閉塞板28を省略することもできる。
(使用例)
本発明の除塵装置を用いて除塵を行うには、次のようにする。
(1)ポンプ10を動作させて、ポンプ室22内の液体11を汲み上げ、給液管25及びヘッダーパイプ26を経由させて上段用配液パイプ12及び下段用配液パイプ13から放出させ、各液体通過材8に連続して供給する。液体通過材8に供給された液体は、液体通過材8の多数の通気孔14を通過する。
(2)続いて吸引機5を動作させて、外部から空気及び粉塵をダクト4を通して吸引路2a内に吸引する。吸引路2a内に吸引された空気及び粉塵は開口部15側へ送られる。
(3)入口側の吸引路2a内を移送される空気に含まれる粉塵は、液体通過材8に供給されている液体によって捕捉され、その液体とともにケース1の下方の回収部3に落下する。入口側の吸引路2a内では、吸引した空気内の粉塵は複数枚の液体通過材8によって複数回に亘って捕捉される。
(4)入口側の吸引路2aを通過し、開口部15から外へ出された排気は、開口部15に取り付けられた帰還路16によって出口側の吸引路2b内へ戻される。このとき、出口側の吸引路2b内へ戻される排気は、帰還路16内に設けられた送風機17の風によって付勢される。
(5)出口側の吸引路2b内でも、移送される空気に含まれる粉塵は、液体通過材8に供給されている液体によって捕捉され、その液体とともにケース1の下方の回収部3に落下する。出口側の吸引路2b内でも、粉塵は複数枚の液体通過材8によって複数回に亘って捕捉される。
(6)出口側の吸引路2bを通過した排気は、排気口18から外部に排気される。
(7)粉塵を捕捉して回収部3内に落下した液体(粉塵捕捉液体)11は、回収部3内に貯められる。貯められた液体11及びその液体11に含まれる粉塵は、ドレンバルブ21から外部に排出する。また、回収部3に貯められた液体11は、ろ過装置23によって粉塵をこし取られてポンプ室22に供給され、ポンプ10で汲み上げ可能とされる。
(8)上記のように液体及び空気が循環するため、ポンプ10と、吸引機5と、送風機17とを連続動作させることにより、連続して除塵を行うことができる。
(集塵装置の実施形態2)
図2に示す縦仕切り板6を、板材に代えて前記液体通過材8と同じ通気孔14が多数設けられた部材とし、その液体通過材8でケース1内を縦に区画することもできる。この場合はその液体通過材8にも液体を供給し、粉塵を捕捉可能とする。また、縦仕切り板6を省略することもできる。
(集塵装置の実施形態3)
ケース1内の区画パターン及び吸引路の構造は図示したものには限られず、ケース1内に吸引路が形成されて、その吸引路内に液体通過材を配置して粉塵を捕捉できるものであれば、任意の区画パターン及び吸引路構造とすることができる。また、液体通過材の設置位置、配置、設置数等も図示したものには限られず、任意の設置位置、配置、設置数とすることもできる。
本発明の除塵装置は、工場や建設現場で発生する粉塵を捕集する他にも、吸い込み口に誘蛾灯等を備えて、蚊や蛾のような小さな虫を捕集して除去する等、種々の分野に応用することができる。
本発明の除塵装置の実施形態の一例を示す斜視図。 図1に示す除塵装置の正面説明図。 図1に示す除塵装置の側面説明図。 図1に示す除塵装置の平面説明図。
1 ケース
2a 入口側の吸引路
2b 出口側の吸引路
3 回収部
4 ダクト
5 吸引機
6 縦仕切り板
7 横仕切り板
8 液体通過材
10 ポンプ
11 液体
12 上段用配液パイプ
13 下段用配液パイプ
14 通気孔
15 開口部
16 帰還路
17 送風機
18 排気口
20 整流板
21 ドレンバルブ
22 ポンプ室
23 ろ過装置
24 液体供給パイプ
25 給液管
26 ヘッダーパイプ
27 液体誘導板
28 閉塞板
30 流量調節パイプ
40 区画室

Claims (5)

  1. ケース(1)内に横に並べて二列に設けられた入口側の吸引路(2a)と出口側の吸引路(2b)と、
    ケース(1)内の前記入口側の吸引路(2a)と出口側の吸引路(2b)の下方に設けられた回収部(3)と、
    粉塵を含む外部の空気を、ダクト(4)を通して入口側の吸引路(2a)内に吸引する吸引機(5)と、
    前記入口側の吸引路(2a)と出口側の吸引路(2b)内の粉塵進行方向に沿ってそれら吸引路(2a、2b)内に縦向きに設けられた横仕切り板(7)によりそれら吸引路(2a、2b)内に区画されて設けられた二以上の区画室(40)と、
    夫々の吸引路(2a、2b)内の二以上の区画室(40)内の夫々に設けられた液体通過材(8)と、
    夫々の液体通過材(8)に液体を供給する配液パイプ(12、13)と、
    前記配液パイプ(12、13)に液体を供給する給液管(25)と、
    一端が入口側の吸引路(2a)に連結され、他端側が出口側の吸引路(2b)に連結されて、吸引路(2a)口から排出される排気を出口側の吸引路(2b)に戻す帰還路(16)を備え、
    前記入口側の吸引路(2a)は外部から前記ダクト(4)を通して吸引された空気が通過し、出口側の吸引路(2b)は吸引路(2a)から排出されて帰還路(16)を通して送られる排気が通過するものであり、
    前記横仕切り板(7)はその上下に隙間を設けて、隣接する区画室(40)を連通させて、夫々の吸引路(2a、2b)内の粉塵が前記隙間を通って隣接する区画室(40)内を蛇行するようにしてあり、
    前記液体通過材(8)は前記区画室(40)の夫々の内部に設けられ、
    前記液体通過材(8)には給液管(25)から供給される液体が通過可能な多数の通気孔(14)が開口され
    前記回収部(3)はケース(1)の夫々の吸引路(2a、2b)のに設けられて液体通過材(8)の通気孔(14)を通過した粉塵捕捉液体を回収可能であり、
    前記回収部(3)内に回収された液体(11)はポンプ(10)により前記給液管(25)に送られるようにした、
    ことを特徴とする集塵装置。
  2. 請求項1記載の集塵装置において、
    液体通過材(8)に供給される液体を誘導して液体通過材(8)の中央部付近に供給できるようにする液体誘導板(27)と、
    吸引路(2a、2b)内を通過する粉塵を含む空気を誘導して液体通過材(8)の中央部付近を通過するようにする閉塞板(28)が設けられた、
    ことを特徴とする集塵装置。
  3. 請求項1又は請求項2記載の集塵装置において、
    吸引路(2a、2b)内に、その内部を流れる粉塵を含む空気が、吸引路(2a、2b)内をスムースに通過できるようにする整流板(20)を備えた、
    ことを特徴とする集塵装置。
  4. 請求項2又は請求項3記載の集塵装置において、
    液体誘導板(27)が液体通過材(8)の上側に配置され、閉塞板(28)が液体通過材(8)の下側に配置された、
    ことを特徴とする集塵装置。
  5. 請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の集塵装置において、
    液体誘導板(27)と閉塞板(28)が共用である、
    ことを特徴とする集塵装置。
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