JP5967769B2

JP5967769B2 - 排気システム

Info

Publication number: JP5967769B2
Application number: JP2012232551A
Authority: JP
Inventors: 有希森
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: JP2014083478A

Description

本発明は、集塵装置に関する。詳しくは、空気に含まれる粉塵を捕集する集塵装置に関する。

従来より、建物の改修工事や新築工事など、建物内で工事を行う場合には、作業員の作業環境を確保するため、建物内の空気を送風機で外部に排出して換気を行うことが多い。
ここで、工事内容によって大量の粉塵が発生するため、送風機に集塵装置を接続する場合がある。この集塵装置にはフィルタが設けられており、このフィルタを通して排気することで、粉塵が建物外部に排出されるのを防止する。

しかしながら、このような乾式濾過方式であるフィルタを用いると、フィルタの目詰まりが激しく、フィルタをたびたび交換する必要があり、作業効率が低下する、という問題があった。

そこで、以下のような集塵装置が提案されている（特許文献１参照）。すなわち、この集塵装置は、粉塵を含む空気を吸い込んで水面に吹き付けることで、空気中の粉塵を分離する構造である。また、この集塵装置では、表面に溝が設けられて水面に回転可能に浮いている浮きと、この浮きを覆う粉塵排出口と、を備えている。

この集塵装置によれば、送風機を駆動すると、粉塵を含む空気が送風機に吸引されて、粉塵排出口から水面に向かって排出され、この空気中の粉塵が水面に捕集される。このとき、この排出される空気は浮き表面の溝を流れるので、浮きが回転し、水を攪拌する。よって、フィルタを設ける必要がないので、作業効率が低下するのを防止できる。

特開平８―２５７４３３号公報

しかしながら、上述のような集塵装置では、粉塵の捕集効率が低い、という問題があった。

本発明は、粉塵の捕集効率を高めることができる集塵装置を含む排気システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の排気システムの集塵装置は、空気に含まれる粉塵を捕集する集塵装置（例えば、後述の集塵装置１２）であって、箱状の筐体（例えば、後述の筐体３０）と、当該筐体の内部に設けられて下方に向かうに従って内径が狭くなる円筒状の集塵部（例えば、後述の集塵部４１）と、当該集塵部の上部中央に設けられて上方に延びる筒状の排気部（例えば、後述の排気部４２）と、前記集塵部の上部でかつ前記排気部の周囲に設けられ上方に延びる筒状の導入部（例えば、後述の導入部４３）と、を備え、当該導入部は、前記集塵部の内壁面に沿って渦巻き状に空気を吹き出すことを特徴とする。

この発明によれば、筐体の底部に水を貯めて、攪拌翼を水中に配置し、この状態で、粉塵を含む空気を導入部に送り込む。すると、この送り込まれた空気は、導入部から集塵部の内部に吹き出して、集塵部の下端から下方に抜けて、筐体下部に貯まった水に吹き付けられる。これにより、空気に含まれる粉塵の多くは、水に捕集される。その後、この粉塵が除去された空気は、集塵部の上部から排気部を通って、外部に排出される。

このとき、導入部により集塵部の内壁面に沿って渦巻き状に空気を吹き出したので、空気に含まれる粉塵は、重力に加えて遠心力により集塵部の下方に落下するので、粉塵の捕集効率を高めることができる。

請求項２に記載の排気システムの集塵装置は、前記排気部の内部に回転可能に設けられた風車（例えば、後述の風車５１）と、前記筐体の内部でかつ前記集塵部の下方に設けられて前記風車の回転軸（例えば、後述の回転軸５２）に連結された攪拌翼（例えば、後述の攪拌翼５３）と、をさらに備えることを特徴とする。

上述の特許文献１のような構造の集塵装置では、水面の大部分を浮きが覆うことになるため、水面の面積が小さくなって、粉塵の捕集効率が低くなる、という問題があった。
また、浮きを回転させるために、粉塵排出口と浮きとの間の空気の流路をある程度狭くして、浮き表面の溝に確実に空気を流通させる必要があるため、粉塵排出口と浮きとの間で目詰まりが生じるおそれがあった。

しかしながら、この発明によれば、排気部を流れる空気により、風車が回転する。この風車の回転に伴って、攪拌翼も回転し、集塵部の下部に貯まった水が攪拌されて、水面に捕集された粉塵が水中に沈降することとなる。
よって、従来のように水面の面積が狭くならないので、水面で十分に粉塵を捕集できるから、粉塵の捕集効率をさらに高めることができる。
また、従来のように空気の流路が狭くならないので、空気の流路が粉塵で目詰まりするのを防止できる。

本発明によれば、排気部を流れる空気により、風車が回転する。この風車の回転に伴って、攪拌翼も回転し、集塵部の下部に貯まった水が攪拌されて、水面に捕集された粉塵が水中に沈降することとなる。よって、従来のように水面の面積が狭くならないので、水面で十分に粉塵を捕集できるから、粉塵の捕集効率を高めることができる。また、従来のように空気の流路が狭くならないので、空気の流路が粉塵で目詰まりするのを防止できる。

本発明の一実施形態に係る集塵装置が適用された排気システムの斜視図である。前記実施形態に係る集塵装置の縦断面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る集塵装置が適用された排気システム１の斜視図である。
排気システム１は、作業員Ｓによるコンクリート躯体のはつり作業で発生する粉塵を捕集するものである。
この排気システム１は、作業員Ｓの作業場所の近傍に設置された送風機１０と、この送風機１０の排気側から延びる導入用の風管１１と、この導入用の風管１１が接続されて空気に含まれる粉塵を捕集する集塵装置１２と、この集塵装置１２から延びて引き違い窓１３を通って建物の外部に至る排気用の風管１４と、を備える。

この排気システム１では、送風機１０を駆動すると、粉塵を含む空気（図１中矢印Ｍで示す）は、送風機１０により吸引されて、導入用の風管１１を通して集塵装置１２に送られる。集塵装置１２では空気中の粉塵が捕集されて除去され、この粉塵を除去した後の空気（図１中白抜き矢印Ｎで示す）は、排気用の風管１４を通して建物の外部に排出される。

図２は、集塵装置１２の縦断面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
集塵装置１２は、箱状の筐体３０と、この筐体３０の内部に設けられた集塵機構４０と、この集塵機構４０の下部に設けられた攪拌機構５０と、を備える。

筐体３０は、市販のポリバケツを加工したものであり、下端が塞がれた円筒状の本体３１と、この本体３１の上端を塞ぐ蓋部３２と、を備える。
蓋部３２には、導入用の風管１１が接続される空気導入チャンバ３３と、排気用の風管１４が接続される排気チャンバ３４とが設けられている。

集塵機構４０は、下方に向かうに従って内径が狭くなる円筒状の集塵部４１と、この集塵部４１の上部中央に設けられて上方に延びる円筒状の排気部４２と、集塵部４１の上部でかつ排気部４２の周囲に設けられた４つの導入部４３と、を備える。
排気部４２は、集塵部４１の中心軸に沿って延びており、上述の排気チャンバ３４に接続されている。

各導入部４３は、集塵部４１の内周面に沿ってかつ集塵部４１の中心軸に対して傾斜して設けられており、上述の空気導入チャンバ３３に接続されている。各導入部４３は、風管１１から導入した空気を集塵部４１の内壁面に沿って渦巻き状に吹き出す。

攪拌機構５０は、排気部４２の内部に回転可能に設けられた風車５１と、筐体３０の内部でかつ集塵部４１の下方に設けられて風車５１の回転軸５２に連結された攪拌翼５３と、を備える。

以上の集塵装置１２は、以下のように動作する。
集塵装置１２の筐体３０の底部に水を貯めて、攪拌翼５３を水中に配置し、この状態で、空気導入チャンバ３３を通して、粉塵を含む空気（図２、３中矢印Ｍで示す）を導入部４３に送り込む。すると、この送り込まれた空気は導入部４３から集塵部４１の内部に吹き出して、この吹き出した空気は、集塵部４１の内周面に沿ってサイクロン流となって渦巻き状に流れながら、集塵部４１の下端から下方に抜けて、筐体３０の下部に貯まった水に吹き付けられる。これにより、空気に含まれる粉塵の多くは、水面に捕集される。その後、この粉塵が除去された空気（図２中白抜き矢印Ｎで示す）は、集塵部４１の上部から排気部４２および排気チャンバ３４を通って、外部に排出される。

このとき、排気部４２を流れる空気により、風車５１が回転する（図２中矢印Ｐで示す）。この風車５１の回転に伴って攪拌翼５３も回転し（図２、３中矢印Ｑで示す）、集塵部４１の下部に貯まった水が攪拌されて、水面に捕集された粉塵が水中に沈降することとなる。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）導入部４３により集塵部４１の内壁面に沿って渦巻き状に空気を吹き出したので、空気に含まれる粉塵は、重力に加えて遠心力により集塵部４１の下方に落下するので、粉塵の捕集効率を高めることができる。

（２）従来のように水面の面積が狭くならないので、水面で十分に粉塵を捕集できるから、粉塵の捕集効率をさらに高めることができる。
また、従来のように空気の流路が狭くならないので、空気の流路が粉塵で目詰まりするのを防止できる。

（３）筐体としてポリバケツを利用したので、簡単に製作でき、また、粉塵を飛散させることなく密閉できるうえに、開閉も容易である。

（４）従来の一般的な遠心力集塵装置では、空気が導入される導入部の直径が小さいため、工事現場で使用することはできない。つまり、工事現場で使用される換気用の風管１１、１４の直径は少なくとも２００ｍｍであるため、これら風管１１、１４を従来の遠心力集塵装置に接続すると、接続部で空気の流路を急激に狭めることになり、この接続部に重量のある粉塵が溜まるおそれがあった。また、改修工事で使用する集塵装置は、工場や作業場などと異なり使用場所が限定されないため、小型で簡単に移動可能であることが要請される。特に、屋内の改修工事では、高さが低く粉塵が漏れない小型の集塵装置が必要である。
本発明の集塵装置１２によれば、空気導入チャンバ３３を設けたので、空気の流路が急激に狭まることがないため、重量のある粉塵が溜まることはない。また、集塵装置１２は小型で装置の高さが低く軽いため、簡単に移動可能であり、屋内の改修工事でも使用できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

Ｓ…作業員
１…排気システム
１０…送風機
１１…導入用の風管
１２…集塵装置
１３…引き違い窓
１４…排気用の風管
３０…筐体
３１…本体
３２…蓋部
３３…空気導入チャンバ
３４…排気チャンバ
４０…集塵機構
４１…集塵部
４２…排気部
４３…導入部
５０…攪拌機構
５１…風車
５２…回転軸
５３…攪拌翼

Claims

建物内の作業場所の近傍に設置される送風機と、
当該送風機の排気側から延びる導入用の風管と、
当該導入用の風管が接続されて導入された空気に含まれる粉塵を捕集する集塵装置と、
当該集塵装置から延びて前記建物の外部に至る排気用の風管と、を備え、
前記集塵装置は、水が貯められた箱状の筐体と、当該筐体の内部に設けられて下方に向かうに従って内径が狭くなる円筒状の集塵部と、当該集塵部の上部中央に設けられて上方に延びる筒状の排気部と、前記集塵部の上部でかつ前記排気部の周囲に設けられた筒状の導入部と、を備え、
前記筐体は、下端が塞がれた円筒状の本体と、当該本体の上端を塞ぐ蓋部と、を備え、
当該蓋部には、前記導入用の風管が接続される空気導入チャンバと、前記排気用の風管が接続される排気チャンバと、が設けられ、
前記導入部は、前記集塵部の内壁面に沿って渦巻き状に空気を吹き出すことを特徴とする排気システム。
前記集塵装置は、前記排気部の内部に回転可能に設けられた風車と、
前記筐体の内部の水中でかつ前記集塵部の下方に設けられて前記風車の回転軸に連結された攪拌翼と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の排気システム。