JPS63134933A - 降下ばいじん測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、降下ばいじんを捕集すると共に、その重量を
計測する降ｆばいじん測定装置に関す＾。

（従来の技術］ 近年、粉塵による大気汚染が増大しており、例えば石炭
エネルギーの利用拡大に伴い各地にコールセンターや石
炭火力発電所が建設され、ばいじんによる公害が問題に
なっている。また、製鉄所などでも取り扱う原料である
石炭や鉄鉱石の大部分が微粉であり、６確の工程で発生
する粉塵が飛散して環境を汚染することがある。このよ
うな粉層による大気汚染は、一般に浮遊ばいじんと降下
ばいじんとに分けることができるが、いずれのばいじん
量も粉塵による大気汚染の指標として広く使用されてい
る。

従来、標準的な降下ばいじんの測定は、降下ばいじん採
取器を用いて通常１ケ月にわたって試料を採取し、測定
した結果をｔ／Ｋｄ１月の単位で示すのが通例であり、
採取器としてはデポジットゲージ又はダストジャーが一
般に使用される。このデポジットゲージは、促米揮々の
ものが使用されており、例えばＩ　Ｓ　Ｏ＋国際標準化
機構）によって標準規格として提案されているものや、
英国規格のもの、或いは国産のもの等が用いられている
（公害計測技術指導書（コロナ社）参照）。また。

特殊の目的のため、短期間（２４〜４８時間）降下ばい
じんをペトリ皿やアルミニウム箔に捕集し。

測定することも行なわれている。

一方、降下ばいじんの発生量及び周辺環境への飛散被の
予測法確立は、環境管理上Ｎ要な課題である。この予測
法確立のためには、応答の早い測定を行なうことが不可
欠であるが、従来の降下ばいじん測定装置は、上述した
ように通常約１ケ月という長期の捕集期間を委する上、
ばいじん量の計測にも繁雑な手分析操作を行なわなけれ
はならず（上掲薔参照）、このため従来の測定装置によ
っては迅速に測定を行なうことが不可能で、降下ばいじ
んの発生量及び周辺環境への飛敗徹を的確に予測するこ
とができない。

これに対し、応答の速いばいじん測定を行なうため、粉
体喝送の分野でよく知られｆｃ槌打ちとバイブレータと
を組み合わせて用いた降下ばいじん捕集装置が提案され
ている。即ち、第７図はこの装置を示すもので１図中ａ
は内壁が鏡面仕上げされたステンレス製の捕集ロード（
口径２４０ｍ）。

ｂはこの捕集ロードａの下部導管に取シ付けられ、常時
印加状態で捕集ロードａを微振動させる電磁バイブレー
タ、Ｃは捕集ロードａの上端縁上方に配設され、圧縮空
気を定期的に捕集ロードａに供給して槌打ちを行なう槌
打ち装置である。本捕集装置は、捕集ロードａ開口部か
ら捕集ロードａ内に降下したばいじんをバイブレータｂ
と槌打ち装置１ｃの作動でばいじんが内壁面に付着する
ことを防止しながら捕集ロードａ下方に配置した薬包紙
ｄ上に洛とし、そのばいじん重量を秤量するものである
。

又、粉体ホッパー°等において、実公昭４０−１８８３
０号公報、実開昭５２−６６０９０号公Ｎ、実公昭３６
−１２３３６ｇ公報に示されるμ口く、ホッパーの下部
傾斜面に気体嘴膜を形成すべく、気体噴出口を単に配設
してホッノセー内壁面への粉体付着防止を計っているも
のもある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前者の第７図に示す装置を用いて試験用ダスト
三種について捕集効率を調べたところ、関東ローム（８
棟）の捕集効率は約８０〜９０〜。

フライアッシュ（１０棟）の捕集効率は２０〜４０％、
酸化鉄（Ｆｅ２０３）の捕集効率は８０〜９０％で。

かなりのばらつきがあった。なお、捕集効率とは捕集ロ
ードａの上方から自然路下させたばいじんの重ｔＭ＋と
、捕集ロードａ　ノ下方の薬包紙ｄに到達したばいじん
の重量Ｍ２との比較値Ｍ２　／Ｍｔである。

従って、第７図に示す構成の装置は、粉体の質によって
捕集効率のばらつきが大きく、このためあらゆる種類の
降下ばいじんｔを正確に測定することはできない。

又、後者の粉体ホッパーの例をそのまま降下ばいじん捕
集用ロードに通用Ｅ７ても、一旦ロード内に落下したば
いじんを噴出気体で上部開口からロード外に吹きあげ飛
散させる童が多く、ばいじんの捕集効率が低く、降下ば
いじん宵を正確に測定することはできない。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、あらゆる種
類の降下ばいじんを短時間かつ＾捕集効率で捕集するこ
とができると共に、この捕集した降下ばいじんｔを間単
に計測し得、従って効果的な降下ばいじん測定が可能な
測定装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、捕集ロードを備ｒ、この捕集ロード内にその
上端開口部から降下ばいじんを受け入れ、該ロード底部
の集合管部に導入して降下ばいじん量を測定する装置に
おいて、前記捕集ロードの内壁面に沿って底部の集合管
部に向かう下降気ａを形成する下降気流形成機構を前記
捕集ロードに設けると共に、前記集合管の出口に吸引口
を対向させて吸引管を配設し、前記集合管の出口と前記
吸引管の吸引口との間に果合管出口からのばいじんを捕
集するフィルターを神山入可能に設け、該フィルターに
捕集されたけいしんの量を測定するばいじん鮒の測定装
置ｔを配設したことを特徴とする降下ばいじん測定装置
である。

（作　用） 本発明装置においては、捕集ロードの内壁面に旧って下
降気流を形成し、且つ吸引管によって下降気流を略全着
吸引して外気に排出又は下降気流用に再循環させること
によって、下降気流をロード上方開口側に流すことなく
、捕集ロード内壁と降下ばいじんとの境界層として機能
させ、ロード内に落下した降下ばいじんの略全量を捕集
ロード内壁に付着させることなく下降気流に乗せて捕集
ロード底部の集合管内に移行させ、集合′Ｕの出口（下
端開口部）の直前でフィルター上面に吸引捕集させる。

このため、ばいじんの種類に関係なく高い捕集効率で降
下ばいじんをフィルターに直接スポット捕集できる。、
また、フ１ルターにスポット捕集したばいじんのｔをそ
の場で直後測定器。

例えばβ線吸収法を用いた測定器等により針側するよう
にしたので１面倒な操作を要することなく簡単にばいじ
ん量を迅速、的確に精度良く測定できる。

本発明においては捕集ロード内壁面の少なくとも下部′
Ｊ、）傾斜面、即ちばいじんが降下接触する面の全面に
亘って下降気流を形成することが好ましく、これにより
降下ばいじんの捕集効率を可及的に高めることができる
。また、下降気流は粉塵を含まない清浄な気体によって
形成することが好ましく、これにより降下ばいじんのみ
をフィルターに捕集し、正確な測定を行なうことができ
る。

（実Ｍ？ＩＩ） 本発明の笑施例を第１図〜第６図に基いて説明する。

第１図に示す降下ばいじん４（１１定装置は、捕集ロー
ド１と、測定ユニット２と、フィルター供給装置３と、
空気循環供給装置４と、ばいじん業の測定装置５と、自
製制御装置６とからなる。

捕集ロードｌは上ロードｌａ、下ロードＩｂ。

集合管１ｃ＋上部開口部に配設した防虫用の金網１ｄと
、開閉モーターＩｆ付き開閉倫１ｅとを有する。上口−
）１ａの下部の外周面に沿って下口−ｌｌｂの上部内周
面を所定の間隔で位置させて流路１ｉを形成し、下ロー
ドｌｂの上端拡径部１ｂ−１と上ロードｌａ外周に配設
したフランジ１ａ−１とを接合して空気分配供給環１ｇ
を形成し。

上ロード１３下端全周を下ロード１ｂの傾斜面に沿って
空気が下降流出する下降気流流出口１ｈを形成する。

測定ユニット２は、捕集ロード１の集合管１ｃに固定し
た固定ユニット２ａと、固定ユニット２ａに連設し、吸
引管４ａを保持した開閉ユニット２ｂと、開閉ユニット
２ｂを固定ユニット２ａから接離させその間の帯状フィ
ルター挿通路２Ｃを開閉させるユニット開閉用モーター
２ｄとからなる。

開閉ユニット２ｂの閉止は、集合管ＩＣ出口と吸引管４
ａの吸引口を帯状フィルター３ａを介して密封連通させ
る。

集合管１ｃの出口（下端開口部）は固定ユニット２ａの
下面中央部に位置して、帯状フィルター挿通路２ｃの中
央部に傾斜させである。開閉ユニット２ｂＫ接続した吸
引′Ｗ４ａの吸引口（上端開口部）は、開閉ユニット２
ｂの上面中央部に位置してフィルター挿通路２Ｃの中央
部に傾斜させ、集合管１ｃの出口と帯状フィルター挿通
路２Ｃの帯状フィルター３ａを介して密封連通、及びそ
の離脱解放可能に形成しである。

フィルター供給装置［１３は、）１ルタ一挿通路２Ｃ中
央部の集合管ＩＣの出口と吸引管４ａの吸引口との間に
帯状フィルター３３を供給するもので、帯状フィルター
３３の巻戻リール３ｂと巻取ｑ−ル３ｃとテンションリ
ール３　ｄ　＊　３　ｅ　ト’ｋＲ’）−ル３ｂのリー
ル駆動モーター３ｆと巻取リール３Ｃのリール駆動モー
ター３ｇとからなる。

空気循環供給装置４は吸引管４ａと吸引ポンプ４ｂと圧
送管４Ｃとからなり、圧送管４Ｃは、捕集ロード１の空
気分配供給ｆｉ１ｇの点対称の２箇所に接線方向から接
続開口させである。吸引ポンプ４ｂの運転により、空気
は圧送管４Ｃ−空気分配供給環１ｇ−流路１１−下降気
流流出口１ｈ−集合［１ｃｍ情状フィルター３ａ−吸引
管４ａ−吸用ボンプ４ｂの循環ルートを流れる。

ばいじん童の測定器ｗ、５は、固定ユニット２ａの下面
中央部の集合管１ｃ下端開口部に隣設したβ線源５ａと
、開閉ユニット２ｂの上面中央部の吸引管４ａ上端開口
部に隣役しβ線源５ａに帯状フィルター３ａを介して対
向配置したβ線透過量検出器５ｂと、β線源５ａ、β線
透過量検出器５ｂの測定制御部５ｃと、演算部５ｄと、
記録表示部５ｅとからな９．帯状フィルター３ａに捕集
された降下ばいじん量をβ線吸収法により計測する。

自動制御装置ｉ６は、開閉モーター１　ｆ＋の蓋開閉制
御部６ａ、リール駆動モーター３　ｆ　＋　３　ｇのリ
ール制御部６ｂ、吸引ボンダ４ｂのボンダ制御部５ｃ、
ユニット開閉用モータ２ｄのユニット開閉制御部６ｄ、
測定制御部５Ｃと、これら各制御部の総括制御部６ｅと
からなる。蓋開閉制御部６ａは定常制御の他に降雨感知
器７からの降雨感知信号により開閉蓋１ｅ全自動的に非
常閉動作させて捕集ロードｌ内への雨水侵入を防止する
機能を有する。

次に、降下ばいじんの自動迎１定について詳述する。

■　開閉ユニット２ｂを開動作させ、帯状フィルター３
ａの新都を集合′＃１ｃの下端開口部直下に供給し、こ
の後閉動作させて帯状フィルター３ａをフラングする。

■　帯状フィルター３ａの新都にβ線を透過させ、β線
透過１を演算部５ｄで一定時間計数して記憶保持させて
準備制作を完了させる。

■　開閉蓋１ｅを開動作させ、その完了時に吸引ポンプ
４ｂを作製させて空気を前記循環ルートに流す。

これにより、捕集ロードｌ上部開口部から沈降してくる
降下ばいじんを吹き上げることなく且つ捕集ロードｌの
内壁面に付着させることなく集合管ｌｃ内に流下させ、
帯状フ１ルター３ａの新都で全量捕集することができる
。又帯状フィルター３ａの新都を連通した空気は清浄状
態で吸引管４ａＫ吸ＩＩされ＾から、下降気流ｔｆｒｔ
、出口１ｈ、からは常に清浄な空気が流出してその詰り
を防止し、かつ下ロードｌｂの傾斜内壁面を汚すことな
く均等な下降気流膜を形成し、降下ばいじんのみ全帯状
フィルター３８の新都に気送し捕集する。

■　吸引ポンプ４ｂを５５分間作動させて停止させると
同時に開閉！ｌｅを元の閉止位置に戻す。

■　次にばいじん舗−の測定装置５において、帯状フィ
ルター３３の新都に捕集された降下ばいじん部にβ線源
５ａからβ線を照射し、その透過量をβ線透過量検出器
５ｂにより一定時間計数し、演算部５ｄでその計数値と
■で記憶した計数値との対数比及びβ線の５ＩＬ量吸収
係数によって決定される関係式からフィルター上の付滑
降下ばいじん量を演算算出し、記録表示部５ｅに出力し
、記録表示する。

以上の測定動作を一定周期毎に繰り返えし行い、１日の
又は１ケ月の降下ばいじん量の経時的変化や累積値全正
確に測定することができる。

また１本別装置は、前記の如く下−１気流を作る空気と
して捕集ロード１円から帯状フ１ルター３ａを通して吸
引した降下ばいじんを含まない空気を循環使用している
ので、帯状フ１ルター３ａに捕集されるはいじんは捕集
ロードｌ開口部に降下するばいじんのみであり、このた
め降下ばいじんのみを捕集して正確な降下げいしん欲の
測定を行なうことができる。

この場合１本例装置において江目すべきことは。

降下ばいじん鎗の測定、計算に際して吸引ボンダ４ｂの
流量が関与していないことである。即ち。

下降気流流出口１ｈから捕集ロードｌ内壁に沿って吹き
出される清浄空気は、境ｖｆ一層としての機能を失うこ
となく降下ばいじんを帯状フィルター３ａに確実にろ過
捕集する役目を果たしている。本例装置の場合、捕集ロ
ード１０口径は２００ｍ＋、吸引ボング４ｂポン引流電
は数１０ｔ／分であるが、下降気流形成機構及び帯状フ
ィルター３ａの通気抵抗によって使用する吸引ポンプ４
ｂの吸引ａｔが決まる。そこで、統括制御部６ｅは吸引
捕集中に帯状フィルター３ａの通気抵抗が降下ばいじん
捕集によ＃）ある設定値以上に上昇しｆｃ場合、帯状フ
ィルター３８を移動して新しい帯状フィルターで捕集を
開始する制御を行うことによって下降気流による境界層
の形成機能を良好に保持できる。

この時、帯状フィルターの通気抵抗の検出には図示して
いないが半導体圧カセ／すを用いている。

本例装置ｔは１以上のようにして、捕集ロード１底部に
捕集した降下ばいじんのｉｔ濃度をその位置で迅速に精
度よく測定することを実現している。

この場合、最近の都市部の降下ばいじん量は数ｔ／Ｋｖ
ｒ／７月以上であるが、この濃度レベルにおける測定を
本装随で１時間行なうと１００μｇ　／　ｈ　ｒ（但し
、ψ２００口径で捕集）程度の計測値となる。この数値
は、β線吸収法検出値のゼロ点の安定性±５μｇ　／　
ｈ　ｒに比べて十分精度良く測定できる領域にあり１本
発明装置の有１３１７１性が認められる。

なか１本発明において、捕集ロードの内壁に沿ってロー
ド底部に向かう下降気流を形成する下降気流形成機構の
構成は上述した第１図の例の他に第２図に示す如く捕集
ロードｌ上部内周に空気分配供給環２１を配設［２，こ
れの下端面に所定の間隔で第３図に示す如く小孔２２を
設け、又は第４図に示す如くスリット２３を設けて下降
気流流出口を形成してもよく、また、第５図（イ）、（
ロ）に示すように、捕集ロード１上部に流出方向を接線
方向にした下降気流流出口２９を設けると共に、この流
出口２９に圧送管４ｃ’ｅ接続してこの流出口２９から
清浄空気を捕集ロード１内壁に沿わせて渦状に下降させ
るようにしてもよい。更に、第６図に示すように、捕集
ロード１の下部円錐状部を二重構造にし、この内側壁２
４に多数の斜下同の小孔２５を設け、外側壁２８に設け
た空気人口２６に圧送管４ｃを連結して内・外側壁間２
７に導入した清浄空気を小孔２５から捕集ロード１底部
に向けて連続的に吹き出させることにより、捕集ロード
１の内側壁２４表面全面に沿って下降気流を形成するよ
うにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明の降下ばいじん測定装置に
よれば、降下ばいじんを高い捕集効率で捕集し得ると共
に、この捕集したばいじんの量を短時間で簡単に測定で
き、従って応答の速い降下ばいじん測定を行なうことが
できる。従って１本発明装置は、降下ばいじんの発生量
及び周辺環境への飛散量の予測法確立のために有効に使
用され、適切な環境管理を行なうことに大きく寄与する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る降下ばいじん自動測定
装？ｔを示す概略図、第２図は下降気流形成機構の他の
例を示す側断面図、第３，４図は第２図の矢視１−’ｌ
からの゛底面図、第５図（イ）、（ロ）。 第６図はそれぞれ下降気流形成機構の他の例を示す概略
図、第７図は従来の降下ばいじん捕集機構の一例を示す
概略図である。 ■・・・捕集Ｃ’）、ｌａ・・・上ロード、１ａ−１・
・・７う／ジ、ｌｂ・・・下ロード、１ｂ−１・・・拡
径部、ｌｃ・・・集合管、１ｄ・・・金網、ｌｅ・・・
開閉蓋、１ｆ・・・開閉モーター、１ｇ・・・空気分配
供給環、ｔｈ・・・下降気流流出口、ｌｉ・・・流路、
２・・・測定ユニット。 ２ｍ・・・固定ユニット、２ｂ・・・開閉二二ツ）、２
ｃ・・・帯状フィルター挿通路、２ｄ・・・ユニット開
閉用モーター、３・・・フィルター供給装ｍ、３ａ・・
・帯状フィルター、３ｂ・・・巻戻リール、３ｃ・・・
巻取ＩＪ−ル、３ｄ、３ｅ・・・テンションリール、３
ｆ、３ｇ・・・リール駆動モーター、４・・・空気循環
供給装置、４ａ・・・吸引管、４ｂ・・・吸引ポンプ、
４ｃ・・・圧送管、５・・・ばいじん量の測定装！、５
ａ・・・β線源、５ｂ・・・β線透過被検出器、５ｃ・
・・測定制御部、５ｄ・・・演算部、５ｅ・・・記録表
示部、６・・・自動制御装置、６ａ・・・蓋開閉制御部
、６ｂ・・・リール制御部、５ｃ・・・ポンプ制御部、
６ｄ・・・ユニット開閉制御部、６ｅ・・・統括制御部
、７・・・降雨感知器、２１・・・空気分配供給環、２
２・・・小孔、２３・・・スリット、２４・・・内側壁
。 ２５・・・小孔、２６・・・空気入口、２７・・・内・
外１１１１１壁開、２８・・・外側壁、２９・・・下降
気流流出口。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名 ｔｔＣ 弁２図 ｔｂ 口 ７！′６図 オフ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）捕集ロードを備え、この捕集ロード内にその上端
   開口部から降下ばいじんを受け入れ、該ロード底部の集
   合管部に導入して降下ばいじん量を測定する装置におい
   て、 前記捕集ロードの内壁面に沿って底部の集 合管部に向かう下降気流を形成する下降気流形成機構を
   前記捕集ロードに設けると共に、前記集合管の出口に吸
   引口を対向させて吸引管を配設し、前記集合管の出口と
   前記吸引管の吸引口との間に集合管出口からのばいじん
   を捕集するフィルターを挿出入可能に設け、該フィルタ
   ーに捕集されたばいじんの量を測定するばいじん量の測
   定装置を配設したことを特徴とする降下ばいじん測定装
   置。