JP6298357B2

JP6298357B2 - 集塵装置

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Publication number: JP6298357B2
Application number: JP2014106662A
Authority: JP
Inventors: 悟野口; 加藤　修; 修加藤; 達也倉地
Original assignee: Amano Corp
Current assignee: Amano Corp
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: JP2015221407A

Description

本発明は、工場内の加工機等から発生する含塵空気中の塵埃を分離除去するための集塵装置に関するものである。

従来、加工機等から発生する塵埃を吸引して工場内の空気を浄化するために産業用の集塵装置が利用されており、特に、含塵空気がレーザ加工機等から発生する爆発性や発火性を有する塵埃を含む場合には、集塵装置内に吸引した含塵空気を集塵装置内に貯溜した洗浄液に接触させることによって塵埃を分離除去する所謂湿式の集塵装置を使用することが多い。

例えば、特許文献１には、本体の下部にシャワー液を貯留する液槽を設け、ポンプによって連結パイプを経てシャワー液を充填物上に噴霧することにより、金属の研削加工における火花を伴う粉塵及びアーク溶接作業におけるヒュームと火玉を処理するように構成した集塵装置が開示されている。

また、特許文献２には、エッチング液を循環させる循環路の中間部を複数に分岐し、各分岐路にフィルターを挿入することで、一方のフィルターが目詰まりとなり交換が必要となったとしても、流路を切換えることでエッチング作業を中断することなく、フィルターの再生や交換を可能にしたエッチング装置の技術が開示されている。

特開昭６２−１４３３号公報特開平６−２７５５９７号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載の集塵装置では、連結パイプの流路中に液槽内のシャワー液を濾過するための濾過手段が設けられていないため、シャワーノズルの目詰まりが発生する恐れがある。これにより、最悪の場合には、シャワー流量の低下に起因して消火冷却機能が低下し、火災発生の危険性が高まるといった問題がある。

また、上記した特許文献２に記載の循環路と同様の構成を本発明の集塵装置に設けた場合には、汚水がフィルターで濾過された後、ポンプを経由してスプレーノズルからスプレー水が散水されることとなる。しかしながら、特許文献２の構成ではフィルターを通過した後に、ポンプが配置されているので、ポンプ内部に付着堆積している異物などにより、スプレーノズルの目詰まりが発生する恐れがあり、上記した特許文献１と同様の問題点が生じる。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、集塵装置を停止させることなく安定的な連続運転を行い、火災や爆発の発生を確実に防止することのできる集塵装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の第１の集塵装置は、含塵空気の気流を発生させて含塵空気中の塵埃を分離除去するための集塵装置であって、含塵空気に液体を噴霧する液体噴霧手段が設けられて含塵空気中の塵埃を捕集する第１気体濾過手段を有する湿式集塵手段と、該湿式集塵手段に対して含塵空気の気流方向下流側に設けられ、前記第１気体集塵手段で捕集できなかった含塵空気中の塵埃を捕集する第２気体濾過手段を有する乾式集塵手段と、前記湿式集塵手段と前記乾式集塵手段が載置され、前記湿式集塵手段において含塵空気中から分離除去された塵埃及び前記液体噴霧手段により噴霧された液体を収容するタンクと、該タンク内と前記湿式集塵手段の液体噴霧手段とを接続する循環流路と、該循環流路から分岐した後に該循環流路に再度合流して該循環流路に対して並列に形成される分岐流路と、前記タンク内の液体を汲み上げて前記湿式集塵手段の液体噴霧手段に圧送する循環ポンプと、を有する循環設備と、を備え、前記循環流路には該流路内を流通する液体中の汚れを捕集する第１液体濾過手段が設けられ、前記分岐流路には該流路内を流通する液体中の汚れを捕集する第２液体濾過手段が設けられ、前記循環流路に対する前記分岐流路の分岐箇所には、該循環流路と該分岐流路のいずれかの流路に切り換える上流側切換手段が設けられていることを特徴とする。

本発明の第１の集塵装置によれば、循環流路と分岐流路を切り換え可能にし、各流路にそれぞれ液体濾過手段を設けているため、異物が濾過されたきれいな液体を液体噴霧手段に供給することができる。したがって、液体噴霧手段における目詰まりを防止することができ、流量低下に起因する消火冷却機能の低下を抑止することができるため、火災や爆発の発生防止、火種の通過抑制、及び湿度管理による静電気着火の抑制を図ることができる。また、含塵空気の発生源や集塵装置が稼動している状態でも、それらを停止させることなく液体濾過手段の交換を行うことができるため、含塵空気の発生源や集塵装置の連続運転が可能となり、稼働率及び運転効率の向上を図ることができる。さらに、液体濾過手段を切り換えることにより、タンク内の液中の粉塵濃度が高い場合（含塵空気中の粉塵量が多い場合）にも対応可能である。さらにまた、タンク内の液体を循環して液体噴霧設備に利用することにより、節水を図ることができる。

本発明の第２の集塵装置では、前記循環ポンプが、前記分岐流路の分岐箇所より液体の流通方向上流側の前記循環流路に設けられていることを特徴とする。

本発明の第２の集塵装置によれば、循環ポンプ内に異物や堆積物があったとしても、第１液体濾過手段又は第２液体濾過手段によってそれらを除去することができるので、液体噴霧手段を詰まらせる虞がなく、液体噴霧設備において安定して液体を噴霧することができる。

本発明の第３の集塵装置は、前記分岐流路の分岐箇所と前記循環ポンプとの間の第１の計測点における液圧と、前記分岐流路の合流箇所より液体の流通方向下流側の第２の計測点における液圧と、の差分を計測する差圧計を備えていることを特徴とする。

本発明の第３の集塵装置によれば、差圧計により第１液体濾過手段又は第２液体濾過手段の目詰まり具合を把握することができ、集塵装置の運転状態を適性に監視することができる。

本発明の第４の集塵装置では、前記第１液体濾過手段と前記第２液体濾過手段とが同一の濾過性能を有し、前記差圧計の計測値が所定値に達した場合、或いは前記第１液体濾過手段又は前記第２液体濾過手段の濾過時間が所定時間を経過した場合に、前記上流側切換手段を制御して前記流路を切り換える制御手段を備えていることを特徴とする。

本発明の第４の集塵装置によれば、第１液体濾過手段又は第２液体濾過手段を適正なタイミングで切り換えて交換することができるため、常にきれいな液体を液体噴霧手段に安定的に供給することができる。

本発明の第５の集塵装置では、前記分岐流路の合流箇所に前記循環流路と前記分岐流路のいずれかの流路に切り換える下流側切換手段がさらに設けられ、該下流側切換手段は前記制御手段の指令に基づき前記上流側切換手段と同時に同一流路側に切り換えられることを特徴とする。

本発明の第５の集塵装置によれば、上流側切換手段と下流側切換手段を同時に切り換えることができるため、流路内を流れる液体が途切れることがなく、循環ポンプの故障を防止することができる。また、循環ポンプが締め切り運転となることがなく、循環ポンプのメカニカルシールが破損することもないため、循環ポンプの耐用年数を延ばすことができる。

本発明の第６の集塵装置では、前記第１液体濾過手段と前記第２液体濾過手段とが異なる濾過性能を有し、含塵空気の発生源である加工機からの信号に基づき前記上流側切換手段を制御し、前記循環流路と前記分岐流路のいずれかの流路に切り換えることを特徴とする。

本発明の第６の集塵装置によれば、加工機からの信号に基づき、加工機の加工条件（加工機から発生する粉塵の性状）に合った適正な濾過性能の液体濾過手段を選択することができるため、液体濾過手段の性能を最大限に発揮することができ、液体濾過手段の寿命の延長化を図ると共に、液体噴霧手段の目詰まりを防止し、安定した噴霧を行うことができる。

本発明の第７の集塵装置では、前記制御手段が、前記差圧計の計測値が所定値まで上昇する際の上昇時間が所定の設定時間より短い場合に、警報を出力することを特徴とする。

本発明の第７の集塵装置によれば、タンク内の液体の交換時期を把握し、適正に管理することができると共に、必要以上に液体濾過手段に負荷を掛けるのを防止することができる。

本発明によれば、集塵装置を停止させることなく安定的な連続運転を行い、火災や爆発の発生を確実に防止することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る集塵装置を示す正面図である。本発明の実施形態に係る集塵装置において含塵空気と液体の流れを示す模式図である。本発明の実施形態に係る集塵装置の変形例において含塵空気と液体の流れを示す模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る集塵装置について説明する。ここで、図１は本発明の実施形態に係る集塵装置を示す正面図、図２は本発明の実施形態に係る集塵装置において含塵空気と液体の流れを示す模式図である。

本実施形態に係る集塵装置１０は、下部に設けられる基台１１と、基台１１の内部に設けられるタンク１２と、基台１１上に並設される湿式集塵部１３及び乾式集塵部１４と、を備えて構成されている。基台１１の下部には、基台１１を支持する脚部１５が四隅にそれぞれ設けられている。

タンク１２は、内部の上限水位を検知する上限水位計１６と、内部の下限水位を検知する下限水位計１７と、内部へ水を補給するための給水設備１８と、内部の水を外部に排出するための排水設備１９と、を備えている。

給水設備１８は、水道水供給源２０からタンク１２の上限水位より上方位置に接続される給水配管２１と、給水配管２１に取り付けられる二方電磁弁２２と、を備えている。また、排水設備１９は、タンク１２の底部に接続される排水配管２３と、排水配管２３に取り付けられる排水弁２４と、を備えている。

湿式集塵部１３は、基部１１に載置される金属製で矩形筒形状の胴部２５を備えており、胴部２５はその底部が開口されてタンク１２と連通している。胴部２５の内部には第１気体集塵手段として第１濾過部２６が設けられている。第１濾過部２６は、充填部２７と、充填部２７の上方（含塵空気の気流方向下流側）に設けられるデミスター２８と、充填部２７とデミスター２８との間に第１スプレーノズル２９を有すると共にデミスター２８の上方（含塵空気の気流方向下流側）に第２スプレーノズル３０を有する液体噴霧設備３１と、を備えて構成されている。

充填部２７は、例えばステンレス製の矩形状のボックスに石ころを敷き詰めて構成されている。充填部２７の側方には、充填部２７の下方（含塵空気の気流方向上流側）と上方（含塵空気の気流方向下流側）の間の圧力差を計測するため、第１気体差圧計３２が設けられている。

デミスター２８は、例えば金属線を幾層にも積層してマット状にしたものであり、上下２段に配設されている。デミスター２８の側方には、デミスター２８の下方（含塵空気の気流方向上流側）と上方（含塵空気の気流方向下流側）の間の圧力差を計測するため、第２気体差圧計３３が設けられている。

第１スプレーノズル２９は、平面視で充填部２７の中心１箇所に配置され、充填部２７に向かって下方約９０度の噴霧角度で角錐状に液体を噴霧可能となっている。また、第２スプレーノズル３０は、平面視でデミスター２８の中心線に沿って２箇所に均等配置され、デミスター２８に向かって下方約９０度の噴霧角度で角錐状に液体を噴霧可能となっている。

液体噴霧設備３１は、第１スプレーノズル２９及び第２スプレーノズル３０の他に、第１スプレーノズル２９に接続される第１スプレーノズル用配管３４と、第２スプレーノズル３０に接続される第２スプレーノズル用配管３５と、第１スプレーノズル用配管３４と第２スプレーノズル用配管３５の分岐箇所に設けられる三方電磁弁３６と、を備えて構成されている。また、第１スプレーノズル用配管３４には、レギュレータ３７及び流量計３８が接続されている。

液体噴霧設備３１とタンク１２との間には循環設備４０が設けられている。循環設備４０は、タンク１２内と液体噴霧設備３１の三方電磁弁３６とを接続する循環流路４１と、循環流路４１の途中から分岐した後に循環流路４１に再度合流して該循環流路４１に対して並列に形成される分岐流路４２と、タンク１２内の水を汲み上げて液体噴霧設備３１に圧送する循環ポンプ４３と、を備えて構成されている。

循環流路４１に対する分岐流路４２の分岐箇所には上流側切換手段として分岐用三方電磁弁４４が設けられ、分岐流路４２の循環流路４１への合流箇所には下流側切換手段として合流用三方電磁弁４５が設けられている。循環流路４１の分岐用三方電磁弁４４と合流用三方電磁弁４５の間には第１液体濾過手段として第１フィルター４６が取り付けられ、分岐流路４２には第２液体濾過手段として第２フィルター４７が取り付けられている。第１フィルター４６と第２フィルター４７は同一の濾過性能を有しており、それぞれ、フィルターケース（例えば、ＳＭＣ株式会社の型式：ＦＧＤＦＡ−０４−ＢＸ７７）と、該フィルターケース内に着脱可能なフィルターエレメント（例えば、日本フィルター株式会社の型式：ＣＷ−２００−ＩＬ）と、を備えている。

循環ポンプ４３は、浸漬式クーラントポンプ（例えば、テラル株式会社の型式ＶＫＡ３９５ＡＨ）を使用することができる。循環ポンプ４３は、分岐用三方電磁弁４４より液体の流通方向上流側の循環流路４１の末端に接続されており、その吸込部分がタンク１２内に配置されると共に吐出部分が基部１１上に配置されるように取り付けられている。

循環ポンプ４３と分岐用三方電磁弁４４との間には該分岐用三方電磁弁４４に近接して第１の計測点Ｐ１が設けられ、合流用三方電磁弁４５より液体の流通方向下流側には該合流用三方電磁弁４５に近接して第２の計測点Ｐ２が設けられている。そして、この第１の計測点Ｐ１における水圧と第２の計測点Ｐ２における水圧との差分を計測するように、循環流路４１には液体差圧計４８が設けられている。

胴部２５の内部には、第１濾過部２６の充填部２７及び第１スプレーノズル２９の側方に仕切壁４９が取り付けられている。この仕切壁４９と胴部２５の周壁との間には縦長の空間５０が形成されており、この空間５０は、下端に形成された開口を介して第１濾過部２６と連通している。

胴部２５の周壁には、空間５０に連通するように吸込みダクト５１が水平に接続されている。吸込みダクト５１は、胴部２５の周壁に接続される水平部５２と、水平部５２から上方に直角に屈曲する鉛直部５３と、を備えている。水平部５２には、逆止ダンパー５４が取り付けられている。鉛直部５３の上端は開口されて吸込口５５が形成され、吸込口５５の下方に防火ダンパー５６が取り付けられている。防火ダンパー５６は、常時は鉛直部５３内の流路を開放させる姿勢を保持しているが、塵埃の爆発や火災等によって内部の温度が上昇すると、その温度をセンサが検知して該流路を閉鎖させるように動作する。

湿式集塵部１３の胴部２５の上面には第１放散蓋５７が開閉可能に設けられている。第１放散蓋５７の下面側外周部には、パッキン（図示省略）が貼付され、第１放散蓋５７の一辺側（図１では右辺側、図２では左辺側）両端部には、ヒンジ５８がそれぞれ取り付けられている。これにより、第１放散蓋５７は、集塵装置１０の運転中、湿式集塵部１３内が負圧になることで下方に吸引され、前記パッキンを介して胴部２５の上面開口を閉鎖する。また、湿式集塵部１３の内部で爆発が発生した場合には、その時の爆発圧力によってヒンジ５８を支点として外側に回動して胴部２５の上面開口を開放するように構成されている。また、特に図示しないが、第１放散蓋５７と胴部２５との間はワイヤーロープにより接続されており、粉塵爆発時に第１放散蓋５７が上方に吹き飛ばされないようになっている。

胴部２５の周壁には、特に図示しないが、電装箱（制御盤）が取り付けられている。該電装箱は防塵構造を有し、爆発性粉塵の進入を防止している。該電装箱の表面には、運転・停止スイッチ、緊急停止スイッチ等の各種スイッチや、温度表示器、湿度表示器等の各種表示器が設けられている。

また、前記電装箱の内部には、制御部５９が設けられている。この制御部５９には、上述した、二方電磁弁２２、第１差圧計３２、第２差圧計３３、三方電磁弁３６、レギュレータ３７、流量計３８、分岐用三方電磁弁４４、合流用三方電磁弁４５、循環ポンプ４３、及び液体差圧計４６等が接続されていると共に、含塵空気の発生源である加工機（図示せず）の制御部８０が接続されている。また、前記電装箱の内部には、アース端子（図示省略）が設けられており、該アース端子には、各機器に電力を供給する電源線のアース線（図示省略）や各機器のアース線が接続されている。

乾式集塵部１４は、基部１１に載置される金属製で円筒形状の胴部６０を備えており、胴部６０の底部が開口されてタンク１２と連通している。胴部６０の内部には、第２気体集塵手段として第２濾過部６１が設けられている。第２濾過部６１は、帯電防止処理を施した乾式のフィルター（濾過材）６２を備えて構成されている。フィルター６２としては、例えば濾布をヒダ折りして円筒状に形成したプリーツフィルターユニットをカートリッジ状にしたものが使用される。

湿式集塵部１３の胴部２５と乾式集塵部１４の胴部６０とは旋回気流用ダクト６３により接続されている。旋回気流用ダクト６３は、円筒形状のダクトを複数箇所で屈曲させることにより形成され、湿式集塵部１３の胴部２５の周壁面上部に水平に接続される上流側端部６４と、上流側端部６４から下方に屈曲して形成される中間部６５と、中間部６５の下端から水平に屈曲して乾式集塵部１４の胴部６０の周壁面上部に偏心した状態で接続される下流側端部６６と、を備えている。

胴部２５の上面には吸引部６７が取り付けられている。吸引部６７は、胴部２５上に取付けられるファンのモータ６８と、該ファンの吸込み側と乾式集塵部１４とを接続する上流側ダクト部６９と、該ファンの吐出側に接続される下流側ダクト部７０と、を備えて構成されている。

下流側ダクト部７０は、円筒形状のダクトにより形成され、上方に延出している。下流側ダクト部７０の上端は開口されて排出口７１が形成され、排出口７１の下方に防火ダンパー７２が取り付けられている。防火ダンパー７２は、常時は下流側ダクト部７０内の流路を開放させる姿勢を保持しているが、塵埃の爆発や火災等によって内部の温度が上昇すると、その温度をセンサが検知して該流路を閉鎖させるように動作する。

乾式集塵部１４の胴部６０の周壁には、平面視でタンク１２の外側に張り出すように第２放散部７３が設けられている。第２放散部７３は、金属製で、胴部６０の側部から上方に延出する矩形筒形状の放散ダクト７４と、放散ダクト７４の上端開口を開閉可能な第２放散蓋７５と、を備えて構成されている。なお、第２放散蓋７５は、上記した第１放散蓋５７と同様の構成を有しているため、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、上記した構成を備えた本発明の実施形態に係る集塵装置１０の作用について説明する。

工場内の例えばレーザ溶接機等の加工機（図示省略）から集塵装置１０の吸込口５５を介して吸引された爆発性粉体や可燃性粉体（未酸化ヒューム）等の塵埃を含む含塵空気は、吸込みダクト５１を通って湿式集塵部１３の胴部２５内に吸引され、仕切壁４９により形成される空間５０を介して下方のタンク１２内に貯留された液体に接触した後、上方の充填部２７に導かれる。

一方、前記加工機の制御装置８０から受信した該加工機の起動信号に基づき、制御部５９によって循環ポンプ４３が駆動される。また、制御部５９によって、循環流路４１側が開放されると共に分岐流路４２側が閉鎖されるように分岐用三方電磁弁４４及び合流用三方電磁弁４５が制御され、さらに、第１スプレーノズル用配管３４が開放されると共に第２スプレーノズル用配管３５側が閉鎖されるように三方電磁弁３６が制御される。

これにより、図２中に実線の矢印で示されているように、循環ポンプ４３によってタンク１２内から吸い上げられた水は、循環流路４１を通り、第１フィルター４６によって水中の異物を濾過された後、第１スプレーノズル用配管３４を通って、第１スプレーノズル２９から水滴となって充填部２７上に噴霧される。

この間、第１の計測点Ｐ１の水圧と第２の計測点Ｐ２の水圧との差分は、液体差圧計４８によって、常時計測されている。そして、液体差圧計４８により計測された差圧が所定値を超えた場合、或いは第１フィルター４６（又は第２フィルター４７）の濾過時間が所定時間に達した場合には、制御部５９によって、循環流路４１側が開放されると共に分岐流路４２側が閉鎖されるように分岐用三方電磁弁４４及び合流用三方電磁弁４５が同時に切り換えられ、分岐用三方電磁弁４４と合流用三方電磁弁４５間の流水経路は分岐流路４２に切り換えられる。なお、第１フィルター４６（又は第２フィルター４７）の濾過時間は、制御部５９が、分岐用三方電磁弁４４及び合流用三方電磁弁４５の切り換え保持時間や循環ポンプ４３の運転時間等に基づき計測することができる。

このように流水経路が分岐流路４２に切り換えられると、循環ポンプ４３によってタンク１２内から吸い上げられた水は、図２中に破線の矢印で示されているように、分岐流路４２を通り、第２フィルター４７によって水中の異物を濾過される。さらに、液体差圧計４８により計測された差圧が所定値を超えた場合、或いは第１フィルター４６（又は第２フィルター４７）の濾過時間が所定時間に達した場合には、前記電装箱において警報が出力される。

次いで、充填部２７では、上記したように噴霧された水滴によって、石ころの表面が濡れ、充填部２７内を上昇する含塵空気と該石ころの表面の濡れ水との間で気液接触が行われ、含塵空気中の塵埃に対して冷却作用と消火作用が行われる。この時、第１スプレーノズル２９から噴霧される水滴が含塵空気の上昇気流と接触し、水滴表面からの蒸発が連続して行われて水蒸気が発生することにより、湿式集塵部１３内の相対湿度は６０％以上に保たれ、湿式集塵部１３内での静電気の発生が抑制される。

充填部２７を通過し、第１スプレーノズル２９の下流側まで上昇した含塵空気は、その後、上下２段のデミスター２８を通過する。この時、含塵空気は第１スプレーノズル２９による水滴の噴霧により粒子状の水滴を含んでいるが、この水滴は上下２段のデミスター２８を通過する際に除去される。

なお、この時にデミスター２８に付着した塵埃は、集塵装置１０の通常運転が停止されている時に、図２中に破線の矢印で示されているように、制御部５９によって第１スプレーノズル用配管３４が閉鎖されると共に第２スプレーノズル用配管３５側が開放されるように三方電磁弁３６が切り換えられることで、第２スプレーノズル３０から噴霧される水滴によってデミスター２８から分離除去され、胴部２５の底部開口を通ってタンク１２内に落下する。

次に、このように湿式集塵部１３において冷却消火されると共に水滴を除去された含塵空気は、湿式集塵部１３の上部から旋回気流用ダクト６３を介して乾式集塵部１４に導かれる。

旋回気流用ダクト６３の下流側端部６６は乾式集塵部１４の胴部６０の周壁面上部に偏心した状態で接続されているため、旋回気流用ダクト６３から乾式集塵部１４内に流入した含塵空気は、フィルター６２の外側を旋回しながら降下した後、フィルター６２の下端からフィルター６２の内部を旋回しながら上昇する。含塵空気中の塵埃は、このように含塵空気が旋回しながらフィルター６２を通過する間に確実に濾過され、胴部６０の底部開口を通ってタンク１２内に直接落下するか、或いは、フィルター６２に付着する。

なお、この時にフィルター６２に付着した塵埃は、集塵装置１０の通常運転が停止されている時に、タイマー制御や差圧制御等でオン動作された電磁弁（図示せず）を介してフィルター６２の上方から圧縮空気が供給されることによってフィルター６２から分離除去され、胴部６０の底部開口を通ってタンク１２内に落下する。

このように乾式集塵部１４において塵埃を分離除去されて清浄化された清浄空気は、吸引部６７の上流側ダクト部６９から、前記ファン、下流側ダクト部７０を通り、排出口７１から集塵装置１０の外部に排出される。

上記したように本発明の実施形態に係る集塵装置１０によれば、適正なタイミングで、循環流路４１と分岐流路４２を切り換え、それぞれの流路に設置したフィルター４６，４７で水中の異物を濾過するようにしているため、スプレーノズル２９，３０に対して常に異物が濾過されたきれいな水を供給することができる。

したがって、スプレーノズル２９，３０における目詰まりを防止することができ、水量低下に起因する消火冷却機能の低下を抑止することができるため、集塵装置１０における火災や爆発の発生防止、火種の通過抑制、及び湿度管理による静電気着火の抑制を図ることができる。また、前記加工機及び集塵装置１０が稼動している状態でも、それらを停止させることなくフィルター４６，４７の交換を行うことができるため、該加工機及び集塵装置１０の連続運転が可能となり、稼働率及び運転効率の向上を図ることができる。さらに、複数設けたフィルター４６，４７を切り換え制御することにより、タンク１２内の水中の粉塵濃度が高い場合（前記加工機から発生する粉塵量が多い場合）にも適切に対応可能である。さらにまた、タンク１２内の水を循環して液体噴霧設備３１の水源に利用することにより、節水を図ることができる。

また、分岐用三方電磁弁４４と合流用三方電磁弁４５を制御部５９の指令に基づき同時に切り換えることで、流路内を流れる水が途切れることがなく、循環ポンプ４３の故障を防止することができる。また、循環ポンプ４３が締め切り運転となることがなく、循環ポンプ４３のメカニカルシールが破損することもないため、循環ポンプ４３の耐用年数を延ばすことができる。

さらに、循環ポンプ４３の下流側にフィルター４６，４７を配置することにより、循環ポンプ４３内に異物や堆積物があったとしても、フィルター４６，４７によって除去することができるので、液体噴霧設備３１のスプレーノズル２９，３０を詰まらせる虞がなく、安定して水を噴霧することができる。

さらに、液体差圧計４８によりフィルター４６，４７の目詰まり具合を把握することができ、集塵装置１０の運転状態を適性に監視することができる。

なお、上記した本発明の実施形態では、循環流路４１に対する分岐流路４２の分岐箇所だけでなく、分岐流路４２の循環流路４１への合流箇所にも合流用三方電磁弁４５が設けられているが、例えば、図３に示すように、合流用三方電磁弁４５を設ける代わりに、循環流路４１と分岐流路４２にそれぞれ逆止弁７６，７７を設けても良い。これにより、制御の簡素化を図ることができる。

また、上記した本発明の実施形態では、第１フィルター４６と第２フィルター４７の濾過性能を同一としているが、それぞれ濾過性能の異なるものを使用してよい。この場合、例えば、一方を通常の粒子を除去するフィルターＡとし、他方を微粒子を除去する高性能のフィルターＢとし、加工機が通常の粒子を排出する加工（外形加工等）の場合には、加工機からの信号により制御部５９がフィルターＡに切換制御し、加工機が微粒子を排出する加工（仕上げ加工や精密加工）の場合には、加工機からの信号により制御部５９が高性能フィルターＢに切換制御する等、加工機の加工条件（加工機から発生する粉塵の性状）に応じて加工機の制御部８０から制御部５９に送られる切換信号に基づき、加工機の加工条件（加工機から発生する粉塵の性状）に合った適正なフィルターを選択することができる。これにより、フィルターの性能を最大限に発揮することができ、フィルターの寿命の延長化を図ると共に、スプレーノズル２９，３０の目詰まりを防止し、安定した噴霧を行うことができる。

さらに、上記した本発明の実施形態において、制御部５９は、液体差圧計４８の計測値が所定値まで上昇する際の上昇時間（又は上昇速度）が所定の設定時間よりも短い（又は所定の設定速度より速い）場合に、警報を出力することもできる。なお、制御部５９は、常に運転時間の経過と共に、液体差圧計４８の計測値を監視しており、液体差圧計４８の計測値の上昇率（所定の運転時間における液体差圧計４８の計測値の上昇割合）が、予め設定された上昇率(上昇割合)より大きい（高い）場合に、警報を出力しても良い。このように液体差圧計４８の計測値が所定値まで上昇する際の上昇時間（又は上昇速度）が所定の設定時間より短い（又は所定の設定速度よりも速い）ということは、タンク１２内の水が過度に汚れていることを示しているので、このように警報を出力することにより、タンク１２内の水の交換時期を適正なタイミングで把握し、水を適正に管理することができると共に、必要以上にフィルター４６，４７に負荷を掛けるのを防止することができる。

なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る集塵装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

本発明の技術は、工場内の加工機等から発生する塵埃を吸引して工場内の空気を浄化する集塵装置で利用されることが見込まれるものである。

１０集塵装置
１２タンク
１３湿式集塵部（湿式集塵手段）
１４乾式集塵部（乾式集塵手段）
２６第１気体濾過部（第１気体濾過手段）
３１液体噴霧設備（液体噴霧手段）
４０循環設備
４１循環流路
４２分岐流路
４３循環ポンプ
４４分岐用三方電磁弁（上流側切換手段）
４５合流用三方電磁弁（下流側切換手段）
４６第１フィルター（第１液体濾過手段）
４７第２フィルター（第２液体濾過手段）
４８液体差圧計
５９制御部（制御手段）
６１第２気体濾過部（第２気体濾過手段）

Claims

含塵空気の気流を発生させて含塵空気中の塵埃を分離除去するための集塵装置であって、
含塵空気に液体を噴霧する液体噴霧手段が設けられて含塵空気中の塵埃を捕集する第１気体濾過手段を有する湿式集塵手段と、
該湿式集塵手段に対して含塵空気の気流方向下流側に設けられ、前記第１気体濾過手段で捕集できなかった含塵空気中の塵埃を捕集する第２気体濾過手段を有する乾式集塵手段と、
前記湿式集塵手段と前記乾式集塵手段が載置され、前記湿式集塵手段において含塵空気中から分離除去された塵埃及び前記液体噴霧手段により噴霧された液体を収容するタンクと、
該タンク内と前記湿式集塵手段の液体噴霧手段とを接続する循環流路と、該循環流路から分岐した後に該循環流路に再度合流して該循環流路に対して並列に形成される分岐流路と、前記タンク内の液体を汲み上げて前記湿式集塵手段の液体噴霧手段に圧送する循環ポンプと、を有する循環設備と、
を備え、
前記第１気体濾過手段は、充填部と、該充填部の気流方向下流側に配置されるデミスターと、を備え、
前記液体噴霧手段は、前記充填部に液体を噴霧する第１スプレーノズルと、前記デミスターに液体を噴霧する第２スプレーノズルと、該第１スプレーノズルと該第２スプレーノズルのいずれかのノズルに切り換える電磁弁と、を備え、
前記循環流路には該流路内を流通する液体中の汚れを捕集する第１液体濾過手段が設けられ、前記分岐流路には該流路内を流通する液体中の汚れを捕集する第２液体濾過手段が設けられ、前記第１液体濾過手段と前記第２液体濾過手段とは異なる濾過性能を有しており、
前記循環流路に対する前記分岐流路の分岐箇所には上流側切換手段が設けられ、
含塵空気の発生源である加工機からの切換信号に基づき、前記上流側切換手段を制御することにより前記循環流路と前記分岐流路のいずれかの流路に切り換える制御手段を備え、
該制御手段は、通常運転時は前記第１スプレーノズルから前記充填部に向けて液体を噴霧し、通常運転停止時は前記第２スプレーノズルから前記デミスターに向けて液体を噴霧するように、前記電磁弁を切り換え制御することを特徴とする集塵装置。
前記循環ポンプは、前記分岐流路の分岐箇所より液体の流通方向上流側の前記循環流路に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
前記分岐流路の分岐箇所と前記循環ポンプとの間の第１の計測点における液圧と、前記分岐流路の合流箇所より液体の流通方向下流側の第２の計測点における液圧と、の差分を計測する差圧計を備えていることを特徴とする請求項２に記載の集塵装置。
前記分岐流路の合流箇所には前記循環流路と前記分岐流路のいずれかの流路に切り換える下流側切換手段がさらに設けられ、該下流側切換手段は前記制御手段の指令に基づき前記上流側切換手段と同時に同一流路側に切り換えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
前記制御手段は、前記差圧計の計測値が所定値まで上昇する際の上昇時間が所定の設定時間より短い場合に、警報を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの請求項に記載の集塵装置。