JP5127262B2 - Dust removal method and dust remover - Google Patents
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Description
本発明は主に建築現場やセンメント製造工場、製粉工場等のように大量に発生する作業現場で発生する塵埃や粉体などの微細な塵埃類を、大がかりな集塵機を用いることなく効率よく簡易に除去できる除塵方法及び除塵機に関するものである。 The present invention can efficiently and easily remove fine dust such as dust and powder generated at a large work site such as a construction site, a cement manufacturing factory, a mill, etc. without using a large dust collector. The present invention relates to a dust removal method and a dust remover that can be removed.
従来、吸引した塵埃を含む吸気を水の表面に接触させてフィルタを用いることなく捕塵を行う湿式の電気掃除機は種々知られており、吸気を水面にたたきつけて捕塵を行うとともに、吸気が水面にたたきつけられることにより粒状または膜状になった水を吸気とともに断面S字状の挟路を通過させることにより、吸気に含まれる浮遊塵を粒状や膜状の水と接触させて捕塵を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。また、捕塵水槽内の捕塵用水の表面積を大きくなるように捕塵水槽を回転させて捕塵を行うものがある(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, various types of wet type vacuum cleaners that capture dust without contacting a surface of water containing sucked dust with the surface of the water are known. By passing water that has become granular or film-like by being struck against the water surface and passing through an S-shaped cross-section with the intake air, the floating dust contained in the intake air is brought into contact with the granular or film-like water to collect the dust. (For example, refer to Patent Document 1). Moreover, there exists what collects dust by rotating a dust collection water tank so that the surface area of the water for dust collection in a dust collection water tank may become large (for example, refer patent document 2).
しかし、吸気を水面にたたきつけて粒状または膜状になった水と浮遊塵とは断面S字状の挟路内で攪拌されないまま通過するため捕塵効率が低いという問題がある。また、捕塵用水の表面積を大きくしても吸気と水とが攪拌されることがないので、吸気中に含まれる塵埃の多くが水と接触することなく排気され十分な除塵を行うことができない。しかも、いずれも水と接触した塵埃は水の表面上に付着するだけで沈み込まないので、塵埃を付着させた水は新たな塵埃を付着できず捕捉する塵埃量が極めて少なく、大量の塵埃を処理することが難しいという問題があった。
本発明は、高い除塵効率が得られるうえに大量の塵埃を処理することができる除塵方法及び除塵機を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a dust removal method and a dust remover capable of obtaining a high dust removal efficiency and treating a large amount of dust.
本発明は、吸気口から排気口に向かって流れる気流を利用した負圧作用により外部から塵埃を吸引するとともに霧化した液体粒子を気流中に供給して含塵・含液気流を生成し、塵埃捕捉部内において前記含塵・含液気流中の塵埃を液体に捕捉させた後、含塵液体と気体とを分離する除塵方法であって、塵埃捕捉部の無底の円筒室中心部に設けた攪拌ファンにより該円筒室内に含塵・含液気流の攪拌流を形成して塵埃を液体粒子により捕捉するとともに、円筒室の液膜生成壁に含塵・含液気流を吹き付けて液体粒子の液膜を形成して該液膜に含塵・含液気流中の塵埃を捕捉させ、液膜生成壁の液膜から含塵液体を落下させる除塵方法と、吸気口から排気口に向かって流れる気流を利用した負圧作用により塵埃を吸引する気流発生機構と、霧化した液体粒子を気流中に供給して含塵・含液気流を生成し、含塵・含液気流中の塵埃を液体に捕捉させる塵埃捕捉機構と、含塵液体と気体とを分離する気液分離機構とを備えた除塵機であって、塵埃捕捉機構の塵埃捕捉部が、液膜を生成する液膜生成壁を設けるとともに液膜から含塵液体が落下できるよう無底とした円筒室と、該円筒室内の含塵・含液気流の攪拌及び円筒室内面の液膜生成壁に含塵・含液気流を吹き付けて塵埃を捕捉する液膜を生成させる円筒室中心部の攪拌ファンとからなる集塵機である。 The present invention generates dust -containing and liquid-containing airflow by sucking dust from the outside by negative pressure action using the airflow flowing from the intake port toward the exhaust port and supplying atomized liquid particles into the airflow, A dust removing method for separating dust-containing liquid and gas after the dust in the dust-containing / liquid-containing airflow is trapped by the liquid in the dust trapping part, provided at the center of the bottomless cylindrical chamber of the dust trapping part The stirring fan forms a stirring flow of dust-containing / liquid-containing airflow in the cylindrical chamber to capture the dust with liquid particles, and blows the dust-containing / liquid-containing airflow onto the liquid film generation wall of the cylindrical chamber to A dust removal method that forms a liquid film, traps the dust contained in the liquid film containing the dust, and drops the liquid containing dust from the liquid film on the liquid film generation wall, and flows from the inlet to the exhaust. Airflow generation mechanism that sucks dust by negative pressure action using airflow, and atomization A dust trapping mechanism that supplies liquid particles into an air stream to generate a dust-containing / liquid-containing air flow and traps the dust in the dust-containing / liquid-containing air flow, and a gas-liquid separation that separates the dust-containing liquid from the gas A dust chamber provided with a mechanism, wherein the dust trapping portion of the dust trapping mechanism is provided with a liquid film generation wall for generating a liquid film and has a bottomless cylindrical chamber so that the dust-containing liquid can fall from the liquid film; It comprises a stirring fan at the center of the cylindrical chamber for stirring the dust-containing / liquid-containing air flow in the cylindrical chamber and blowing a dust-containing / liquid-containing air flow onto the liquid film generating wall inside the cylindrical chamber to generate a liquid film that traps dust. a dust-collecting machine.
本発明は、気流発生機構による吸気口から排気口に向かって流れる気流を利用した負圧作用により外部から塵埃を吸引するとともに、気流中に塵埃捕捉媒体としての液体を供給し、攪拌気流が形成される塵埃捕捉機構の塵埃捕捉部内(円筒室内)に霧化した液体粒子と塵埃とを含む含塵・含液気流を導入し、該攪拌気流により表面積を増大させた液体粒子を分散させることにより大量の塵埃を液体粒子表面に付着させることができる。 The present invention sucks dust from the outside by a negative pressure action using the airflow flowing from the inlet port to the exhaust port by the airflow generation mechanism, supplies liquid as a dust trapping medium in the airflow, and forms a stirring airflow By introducing a dust-containing / liquid-containing air flow containing atomized liquid particles and dust into the dust trapping part (cylindrical chamber) of the dust trapping mechanism to be dispersed, and dispersing the liquid particles having an increased surface area by the stirring air flow A large amount of dust can adhere to the liquid particle surface.
また、気流中の塵埃を捕捉した液体は気液分離機構に流入し、該気液分離機構により排気口に向かう気流中から塵埃を含んだ液体は分離されるので、気流発生機構内には液体と塵埃が流入することがなく、気流発生機構の吸引ファンに塵埃が付着堆積することを防止でき、吸引力の低下や、付着堆積した塵埃により吸引ファンの負荷が増して電力消費量を上昇させることがない。このようにして、清浄な気体のみを排気口から排気するものとしたから、建築現場やセンメント製造工場、製粉工場等で大量に発生する塵埃や粉塵を的確に除去し、清浄空気のみを排気することができる。 In addition, the liquid that has captured the dust in the airflow flows into the gas-liquid separation mechanism, and the liquid containing dust is separated from the airflow toward the exhaust port by the gas-liquid separation mechanism. And dust do not flow in, and dust can be prevented from adhering and accumulating on the suction fan of the airflow generation mechanism, reducing the suction force and increasing the load on the suction fan due to the adhering and accumulating dust and increasing the power consumption. There is nothing. Since only clean gas is exhausted from the exhaust port in this way, dust and dust generated in large quantities at construction sites, sentiment manufacturing plants, flour mills, etc. are accurately removed, and only clean air is exhausted. be able to.
また、排気中に液体が含まれないので内装が仕上げられた建築物内や一般家庭でも使用することができる。さらに、フィルタを用いず水等の液体により除塵を行うため構造が簡単で故障し難いうえに、フィルタ等の交換部品が不要となりランニングコストを大幅に低減できる。しかも、フィルタの目詰まりによる通気抵抗の増大もないので常に安定した除塵ができるうえに通気抵抗の増大による電力消費の増加もないものである。 In addition, since no liquid is contained in the exhaust, it can be used in buildings and interiors where interiors are finished. Further, since dust is removed with a liquid such as water without using a filter, the structure is simple and difficult to break down, and no replacement parts such as a filter are required, and the running cost can be greatly reduced. In addition, since there is no increase in ventilation resistance due to clogging of the filter, stable dust removal can always be performed, and there is no increase in power consumption due to increase in ventilation resistance.
さらに、塵埃捕捉部(円筒室)の内面に液膜生成壁を形成し、攪拌流により液膜生成壁に吹き付けられる液体によって塵埃捕捉部内面に液膜を生成させることにより、攪拌混合により液体粒子に捕捉されなかった塵埃を液膜に衝突させて捕捉することができるうえに、無数の液体粒子は液膜が生成されている液膜生成壁に衝突して飛散し霧状の液幕を生成させるので、該霧状の液幕によっても塵埃は捕捉されるので除塵率をより一層向上させることができる。 Furthermore, a liquid film generation wall is formed on the inner surface of the dust trapping portion (cylindrical chamber) , and a liquid film is generated on the inner surface of the dust trapping portion by the liquid sprayed on the liquid film generation wall by the stirring flow, whereby liquid particles are obtained by stirring and mixing. Dust that was not captured by the liquid can be captured by colliding with the liquid film, and countless liquid particles can collide with the liquid film generation wall where the liquid film is generated and scatter to form a mist-like liquid curtain. Therefore, the dust is captured by the mist-like liquid screen, so that the dust removal rate can be further improved.
また、気流の負圧作用により液体を吸引する霧吹きの原理に基づいて液体を霧化して気流中に供給することにより、塵埃捕捉部内に導入される液体は霧状となり表面積を増大させて気流中に分散するため、気流中の塵埃はより効果的に捕捉されることとなる。 In addition, the liquid introduced into the dust trapping section becomes mist-like and increases the surface area by atomizing the liquid based on the mist spraying principle of sucking the liquid by the negative pressure action of the airflow and supplying it into the airflow. Therefore, the dust in the airflow is captured more effectively.
また、気液分離機構を回転セパレータとすることにより、長時間連続使用しても気液分離機能が低下することがないうえに、通気抵抗の増加を防止できるので効率のよい分離ができる。また、気液分離機構を3次元網目構造体とすることにより、電力を用いることなく含塵液体を気流中から分離できるので電力消費を抑えることができる。さらに、気液分離機構を回転セパレータと3次元網目構造体とを組み合わせたものとすることにより、3次元網目構造体により気流中に含まれる含塵液体を削減した後、回転セパレータにより気液分離を行うことにより効果的に気液分離ができる。 In addition, when the gas-liquid separation mechanism is a rotary separator, the gas-liquid separation function does not deteriorate even when continuously used for a long time, and an increase in ventilation resistance can be prevented, so that efficient separation can be achieved. Moreover, since the gas-liquid separation mechanism is a three-dimensional network structure, the dust-containing liquid can be separated from the airflow without using electric power, so that power consumption can be suppressed. Furthermore, the gas-liquid separation mechanism is a combination of a rotating separator and a three-dimensional network structure, so that the dust-containing liquid contained in the airflow is reduced by the three-dimensional network structure, and then the gas-liquid separation is performed by the rotating separator. By performing this, gas-liquid separation can be effectively performed.
次に、本発明の除塵機の第1の実施例を図1に基づいて詳細に説明する。
図1に示される除塵機1は吸気口2aを設けるとともに含塵液体が分離された清浄な気体のみを排気する排気口2bを設けた除塵機構部2と、吸引口3aが設けられるとともに吸気口2aと連通される塵埃分別部3とからなる。
Next, a first embodiment of the dust remover of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
The
前記除塵機構部2は吸気口2aから排気口2bに向かう一方向の気流を発生させる気流発生機構21と、塵埃捕捉部内に攪拌気流を発生させて吸引された含塵気流と塵埃捕捉媒体としての含液気流とを攪拌混合させて塵埃を捕捉するとともに攪拌気流により塵埃捕捉部の内周面に形成される液膜生成壁に液膜を生成させて該液膜に含塵気流を吹き付けて塵埃を捕捉する塵埃捕捉機構22と、気流中から含塵液体を分離する気液分離機構23とからなる。
The
また、前記塵埃分別部3は除塵機構部2により発生される気流の負圧作用により上部一側の吸引口3aを通じて外部から塵埃を吸引するとともに、吸引された含塵気流を除塵分別部3の衝突板3bとしての容器40の外周面に吹き付けることにより重い塵埃類は外周面に衝突してエネルギを失い塵埃分別部3の底部に落下させ、軽い塵埃類は気流に乗って除塵機構部2の吸気口2aに向かわせるようにしたものである。こうすることにより重い塵埃類等により除塵機構部2が破損されたり、吸気口2aが塞がれたりすることを防止できる。なお、塵埃分別部3は除塵機1と分離させてパイプ等で接続するものとしてもよいことはいうまでもない。
The
また、除塵機構部2の気流発生機構21はモータ21aと吸引ファン21bとよりなるもので、吸引ファン21bはカバー21dにより被套され、連通口21cを介して除塵機構部2内の空気を吸引するとともに、前記カバー21dに形成された排気筒21eを介して排気口2bから空気を排出する気流を発生させる。
The
除塵機構部2の塵埃捕捉機構22は容器40内に収納されるものであり、該容器40には液体を貯留させた貯液部41と、気流中に供給される塵埃捕捉媒体としての液体を霧吹きの原理により吸引霧化して少量攪拌流中に導入することにより表面積を増大させるとともに気流中に分散させることによって塵埃を液体粒子表面に効率よく付着させて捕捉する塵埃捕捉部43とが設けられている。
Dust
また、前記塵埃捕捉部43は底部中央を塵埃分別部3に吸気口2aを接続させた吸気筒42aと連通させるとともに、底部に気液分離機構23に続く連通孔43aを形成した円筒室と、該円筒室の中心部に攪拌ファン43bを配置させたものであり、該攪拌ファン43bの中心軸と吸気筒42aの中心軸線とは一致させたものとしている。このため、回転する攪拌ファン43bにより排気口2bに向かう含塵気流は旋回する攪拌流となり、吸気筒42aから送出されてくる含塵・含液気流は円筒室内で激しく攪拌混合され、液体は粒子化され表面積を増大させて塵埃を効率よく表面に付着させて捕捉することとなる。
Moreover, the
さらに、円筒室の内周面には塵埃を捕捉する液膜生成壁が形成されており、攪拌ファン43bの攪拌流により吹き付けられる液体によって液膜生成壁には液膜が生成される。この液膜に吹き付けられて衝突する塵埃は液膜に捕捉される。また、液膜生成壁の液膜に液体粒子が衝突して飛散されることにより、液膜生成壁の前方には飛散する液体粒子によって液幕が生成され、該液幕によっても塵埃は捕捉されることとなる。
Furthermore, a liquid film generation wall that traps dust is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical chamber, and a liquid film is generated on the liquid film generation wall by the liquid sprayed by the stirring flow of the stirring
そして、液膜は吹き付けられる液体により厚みを増して重くなると、液膜は液膜生成壁より吹き飛ばされて貯液部41内に落下することとなる。そして、貯液部41内の液中に落下した塵埃混合液体は適宜排出するものとする。なお、攪拌ファン43bは前記した気流発生機構21の吸引ファン21bと同軸として単一のモータ21aにより回転されるものとして、コストダウンを図っている。
When the liquid film becomes thicker and thicker due to the sprayed liquid, the liquid film is blown off from the liquid film generation wall and falls into the
また、前記気液分離機構23は回転セパレータ23bよりなるもので、該気液分離機構23は気流発生機構21と塵埃捕捉部43間の気流路中に形成されている。回転セパレータ23bはモータ21aにより回転される筒体の周面に多数のスリットを透設して気体のみが回転セパレータ23bを通過できるものとしている。
The gas-
このような除塵機1を使用する際には、図1、2に示される第1の実施例に示されるように、吸気筒42aに接続される給液管42bの他端開口を貯液部41内の液中に浸漬させて貯液部41内の液体を、吸気筒42a内を流れる気流による負圧作用を利用して吸引し、霧吹きの原理により霧状にすることによって塵埃捕捉部43内の攪拌ファン43bにより液体を粒子化する前に霧化して表面積を増大させることができるので、液体粒子と塵埃との接触率が高まり塵埃を効率よく捕捉することができるものとなる。
When using such a
また、除塵機構部2の容器40は閉鎖系としているため、塵埃捕捉媒体としての液体を供給する給液口50を設けるとともに、貯液部41内の汚泥を排出するためのドレン51を設けている。さらに、除塵機構部2と塵埃分別部3との接合部はパッキンを介してパッチン錠等で密閉ロックするものとして塵埃分別部3内の気密が保たれるようにしている。
Further, since the
そして、貯液部41内の液体が減少したり、塵埃により液体の汚れが酷くなり上澄み液を塵埃捕捉媒体として利用できなくなったりした場合に給液口50を通じて貯液部41内に液体を補給する。液体を交換する場合はドレン51より汚泥を排出してから新しい液体を供給する。また、貯液部41内に浸漬される給液管42bの他端開口は貯液部41の底部から離隔させて上澄み液のみが吸引されるようにして沈殿した汚泥が吸引されることがないようにしている。
Then, or reduces the liquid in the
なお、塵埃捕捉媒体としての液体等の液体は少量でよく、気流中に0.0004容量%〜7.0容量%あればよい。その理由は液体が0.0004容量%以下であると液膜が薄くなりすぎて塵埃の捕捉が不十分となり除塵が充分行なわれなくなり、7.0容量%を越えれば液膜が厚くなるため除塵効率は向上するが、吸引する液量が多くなるため液体の吸引にエネルギを取られて吸引ファン21bの回転数も落ちて、含塵気流の吸引量が少なくなって除塵効率が低下するからである。
The liquid in the liquid body such as a dust trapping medium can be the small amount, it is sufficient 0.0004 volume% to 7.0 volume% in the gas stream. The reason is that if the liquid is less than 0.0004% by volume, the liquid film becomes too thin and the trapping of the dust is insufficient and the dust is not sufficiently removed. Although the efficiency is improved, since the amount of liquid to be sucked increases, energy is taken by sucking the liquid and the number of rotations of the
また、図3に示される除塵機1の第2の実施例は、塵埃捕捉部43の攪拌ファン43bを吸気筒42a内に設けたものとすることにより、攪拌ファン43bを小型として電力消費を低減するとともに、除塵機構部2を小型化することができる点等が、第1の実施例と相違する以外は構成および作用効果は同じため同一符号を付して説明を省略する。
Further, in the second embodiment of the
さらに、図4に示される除塵機1の第3の実施例は、気液分離機構23を3次元網目構造体23aのみとして、回転セパレータ23bによる電力消費を抑えた点が第1の実施例とは異なる以外は同じ構成で作用効果も同じため同一符号を付して説明を省略する。
Furthermore, a third embodiment of
さらに、図5に示される除塵機1の第4の実施例は、塵埃分別部3の上部に除塵機構部2を取り付けて、容器40を塵埃分別部3外に配置させたものとしたから、容器40の給液口50とドレン51とは外部に露呈されることとなり、給液作業や汚泥の排出作業を塵埃分別部3を除塵機構2から分離させることなく行えるようにするとともに塵埃分別部3に貯留された塵埃の廃棄処理を容易にした点と、塵埃分別部3の容量を増大させた点が、第1の実施例と相違する以外は構成および作用効果は同じため説明を省略する。
Furthermore, the fourth embodiment of the
なお、塵埃捕捉媒体としの液体は水以外に界面活性剤等の処理薬を混ぜたものとして塵埃の捕捉効率を高めたものとしてもよいことは勿論である。さらに、前記各実施例において、気液分離機構23は回転セパレータ23bまたは3次元網目構造体23aを単独で使用しているが、後段に回転セパレータ23bを用い3次元網目構造体23aを前段に配置させることにより、前段の3次元網目構造体により気流中に含まれる含塵液体を削減できるので、効率のよい気液分離ができるものとなる。また、前記各実施例において、回転セパレータ23bは筒体にスリットを透設したものとしているが、気液分離機構23の高さと略等しい高さで長さを短くした羽根を多数形成した羽根車として、渦巻き状の回転気流により気流中に含まれる比重の重い液体粒子を周方向に飛ばして流入を防止したり、液体粒子を羽根で叩いて流入を防止したりして、気流中の液体を分離するものとしてもよいことは勿論である。
Needless to say, the liquid as the dust trapping medium may be a mixture of a processing agent such as a surfactant in addition to water to improve the dust trapping efficiency. Further, in each of the above-described embodiments, the gas-
2a 吸気口
2b 排気口
2 除塵機構部
3 塵埃分別部
21 気流発生機構
22 塵埃捕捉機構
23 気液分離機構
43b 攪拌ファン
21 Airflow generation mechanism
22 Dust capture mechanism
23 Gas-liquid separation mechanism
43b stirring fan
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