(57)【要約】【課題】確実にエアーカーテンを形成して粉塵の捕集効率を向上させることが可能な集塵装置を提供する。【解決手段】粉塵を含む汚染空気Ｔ１を吸引するとともに、この汚染空気Ｔ１から粉塵を捕集して除去して、汚染空気Ｔ１を清浄化して排気する集塵装置Ａであって、粉塵を捕集して清浄化した清浄空気Ｔ２を排気する排気口１２に対向配置され、排気口１２から排気された清浄空気Ｔ２の風向を放射方向に変える放風機構１６を備えている。【選択図】図１
2010127001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵を含む汚染空気を吸引するとともに前記粉塵を捕集し、前記汚染空気を清浄化して排気する集塵装置であって、
前記粉塵を捕集して清浄化した清浄空気を排気する排気口に対向配置され、前記排気口から排気された前記清浄空気の風向を放射方向に変える放風機構を備えていることを特徴とする集塵装置。
【請求項２】
請求項１記載の集塵装置において、
前記放風機構は、前記排気口から排気された前記清浄空気が当たることによって該清浄空気の風向を放射方向に変える放風板を備えていることを特徴とする集塵装置。
【請求項３】
請求項２記載の集塵装置において、
前記放風板には、前記排気口に対向する一面に一端が繋がり、前記排気口に向かうに従いその径が漸次小となるように突出する整流部が設けられていることを特徴とする集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネル施工時に発生する粉塵を捕集して除去するための集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばトンネル施工時には、自由断面掘削機等による掘削作業、発破作業、ずり積み作業、コンクリート等の吹付け作業などによって、トンネル坑内に大量の粉塵（塵埃）が発生する。このため、トンネル坑内に集塵機（集塵装置）を設置して大量の粉塵を捕集して除去し、坑内換気を行うことで、作業者の健康被害の防止を図り、また、坑口から粉塵が外部に飛散することを防止して近隣の環境保全を図るようにしている。
【０００３】
そして、このようなトンネル施工時には、大風量の大型集塵機が多用され、例えば、吸引口を掘削作業を行う切羽側に配し、排気口を坑口側に配して集塵機を設置し、吸引ファンの駆動とともに吸引口から粉塵を含む汚染空気を吸引させ、汚染空気がフィルター材を通過することで粉塵を捕集して除去し、粉塵を捕集して清浄化した清浄空気を排気口から坑口側に向けて排気させる。
【０００４】
また、坑口側に向けて排気した清浄空気が吸引口から汚染空気を吸引する吸引力で切羽側に戻されるとともにトンネル断面方向に拡がって坑内にエアーカーテンが形成されると、このエアーカーテンによって汚染空気領域と清浄空気領域が区画される（例えば、特許文献１参照）。これにより、発生した粉塵がエアーカーテンから坑口側（清浄空気領域）に流出することがなく、確実に近隣の環境保全を図ることが可能になる。また、エアーカーテンによって区画された汚染空気領域の汚染空気が吸引口から集塵機に吸い込まれることになるため、粉塵の捕集効率が向上し、確実に坑内の空気環境を好適な状態で維持することが可能になる。
【特許文献１】特開２００６−１８３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の集塵機においては、単に集塵機を運転するだけでエアーカーテンを好適に形成することが難しく、すなわち、排気口から坑口側に向けて大風量（強風力）で排気される清浄空気を吸引口から汚染空気を吸引する吸引力だけで切羽側に戻し、エアーカーテンを好適に形成することが難しく、粉塵の捕集効率を確実に向上させることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、確実にエアーカーテンを形成して粉塵の捕集効率を向上させることが可能な集塵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明の集塵装置は、粉塵を含む汚染空気を吸引するとともに前記粉塵を捕集し、前記汚染空気を清浄化して排気する集塵装置であって、前記粉塵を捕集して清浄化した清浄空気を排気する排気口に対向配置され、前記排気口から排気された前記清浄空気の風向を放射方向に変える放風機構を備えていることを特徴とする。
【０００９】
この発明においては、排気口から排気された清浄空気の風向を放風機構によって放射方向に変えることができる。このため、例えばトンネル施工時にトンネル坑内に設置して、このトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を放風機構によってトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になる。これにより、従来のように吸引口から汚染空気を吸引する吸引力でエアーカーテンを形成する場合と比較し、確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
【００１０】
また、本発明の集塵装置において、前記放風機構は、前記排気口から排気された前記清浄空気が当たることによって該清浄空気の風向を放射方向に変える放風板を備えていることが望ましい。
【００１１】
この発明においては、放風板が排気口に対向して配置されているため、排気口から排気された清浄空気が放風板に当たり、この清浄空気の風向を確実に放射方向に変えることが可能になる。そして、例えばトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を放風板によってトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になり、確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明の集塵装置において、前記放風板には、前記排気口に対向する一面に一端が繋がり、前記排気口に向かうに従いその径が漸次小となるように突出する整流部が設けられていることがより望ましい。
【００１３】
この発明においては、排気口から排気された清浄空気が整流部によってその風向を放射方向に導かれながら放風板に当たることになるため、より確実に清浄空気の風向を放射方向に変えることが可能になる。これにより、例えばトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を確実にトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になり、さらに確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の集塵装置によれば、排気口に対向配置して放風機構を設けることにより、排気口から排気された清浄空気の風向を放射方向に変えることが可能になる。これにより、例えばトンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合に、排気口から坑口側に向けて排気された清浄空気を放風機構によってトンネル断面方向に拡げて放風させることが可能になる。よって、単に集塵装置を運転するだけで確実にエアーカーテンを形成することが可能になり、従来の集塵装置と比較し、粉塵の捕集効率を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１から図８を参照し、本発明の一実施形態に係る集塵装置について説明する。本実施形態は、トンネル施工時にトンネル坑内に設置されて、掘削作業、発破作業、コンクリート吹付け作業などに伴って発生する粉塵を捕集して除去するための集塵装置に関するものである。
【００１６】
本実施形態の集塵装置Ａは、トラック１に載置されてトンネル坑内に移動自在に設置される大型集塵機であり、図１及び図２に示すように、集塵機本体部２と、この集塵機本体部２に一体に設けられたエアーカーテン形成部（放風機構）３とを備えて構成されている。
【００１７】
集塵機本体部２は、図１から図３に示すように、略矩形箱状の下部ケーシング４内に複数のフィルター材が収容されている。また、この下部ケーシング４は、長手方向に沿う両側面４ａ、４ｂの下端部側と長手方向前端部４ｃの側面４ｄとにそれぞれ、粉塵を含む汚染空気Ｔ１を下部ケーシング４内に吸引するための吸引口５が設けられている。
【００１８】
また、略矩形箱状の上部ケーシング６が下部ケーシング４上に重ねて設けられている。そして、上部ケーシング６と下部ケーシング４は、互いに重なる上部ケーシング６の下端と下部ケーシング４の上端に連通口が形成されており、この連通口を介して内部同士が連通されている。また、上部ケーシング６には、長手方向前端部６ａ側から後端部６ｂ側に向けて順に、吸込サイレンサー７、吸引ファン８、防音チャンバー９、放風サイレンサー１０が設置されている。吸込サイレンサー７、吸引ファン８、防音チャンバー９、放風サイレンサー１０はそれぞれ風管（筒体、チャンバー）１１内に収容するようにして構成されており、隣り合うもの同士の風管１１が繋がって互いに連通した状態で繋げられている。また、風管１１は、上部ケーシング６の後端部６ｂ側の側面から軸線方向Ｏ１外側に突設され、外側に突設された端部（風管１１の他端）によって清浄空気Ｔ２を排気する排気口１２が形成されている。
【００１９】
なお、吸込サイレンサー７よりも前端部６ａ側の上部ケーシング６内部には、定期的に圧縮空気を排出してフィルター材の自動再生を行うためのコンプレッサー１３が設けられている。
【００２０】
一方、エアーカーテン形成部３は、図４から図８に示すように、環状の取付板（フランジ板）１５と、この取付板１５と間隔をあけて平行に配設された平板状の放風板（放風機構）１６と、取付板１５と放風板１６の下端同士を繋ぐように設けられた底板１７と、一端が取付板１５に、他端が放風板１６にそれぞれ繋がって放風板１６を支持する棒状の支持部材１８とを備えて構成されている。
【００２１】
そして、エアーカーテン形成部３は、図１及び図２に示すように、ボルトとナットを用い、取付板１５を集塵機本体部２の風管１１の他端に接続して、集塵機本体部２に一体に設けられている。また、このとき、放風板１６は、風管１１の排気口１２に対向配置して設けられ、その一面１６ａ（図４から図６参照）が排気口１２から排気される清浄空気Ｔ２の流れ方向（風向）Ｒに直交するように設けられている。
【００２２】
ついで、上記構成からなる本実施形態の集塵装置Ａを用いて、トンネル施工時にトンネル坑内で発生する大量の粉塵を捕集する方法について説明するとともに、本実施形態の集塵装置Ａの作用及び効果について説明する。
【００２３】
本実施形態の集塵装置Ａでトンネル坑内の粉塵を捕集する際には、例えば粉塵発生源が切羽（切羽周辺）に集中するため、図１及び図２に示すように、トラック１によって集塵装置Ａを切羽面に近い位置に配置する。また、このとき、集塵機本体部２の下部ケーシング４の前端部４ｃに形成された吸引口５を切羽側に向け、上部ケーシング６に設置された風管１１の一端部、すなわち排気口１２を坑口側に向けて集塵装置Ａを配置する。
【００２４】
ついで、掘削作業、ずり積み作業、コンクリート等の吹付け作業などを行う際に、集塵機本体部２の吸引ファン８を駆動し、トンネル坑内で発生した粉塵を含む汚染空気Ｔ１を吸引する。このとき、汚染空気Ｔ１が吸引口５から下部ケーシング４内に吸引され、この汚染空気Ｔ１がフィルター材を通過することにより粉塵が捕集して除去される。また、粉塵を捕集して清浄化した清浄空気Ｔ２が上部ケーシング６に導入され、風管１１内を一端側から他端側に流通して排気口１２から坑口側に向けて（流れ方向Ｒに）排気される。
【００２５】
そして、本実施形態の集塵装置Ａにおいては、風管１１の他端に繋げてエアーカーテン形成部３が設けられ、このエアーカーテン形成部３の放風板１６が排気口１２に対向配置されているため、排気口１２から坑口側に向けて排気された清浄空気Ｔ２が放風板１６の一面１６ａに当たり、その風向が放射方向（流れ方向Ｒを中心とした放射方向）に変わる。このため、単に吸引ファン８を駆動して集塵装置Ａを運転するだけで、清浄空気Ｔ２は、放風板１６によってトンネル断面方向Ｓに拡がって流れる（放風される）ことになり、確実に且つ好適にエアーカーテンが形成されることになる。
【００２６】
このように放風板１６によってエアーカーテンが好適に形成されることによって、トンネル坑内が切羽側の粉塵を含む汚染空気領域と坑口側の清浄空気領域とに区画される。これにより、汚染空気領域側で発生した粉塵がエアーカーテンから坑口側（清浄空気領域）に流出することがなく、確実に近隣の環境保全が図られることになる。また、エアーカーテンによって区画された汚染空気領域の汚染空気Ｔ１が集塵装置Ａの吸引口５から集塵機本体部２に確実に吸い込まれることになるため、粉塵の捕集効率が向上し、坑内の空気環境が好適な状態で維持される。
【００２７】
したがって、本実施形態の集塵装置Ａにおいては、放風板（放風機構）１６が排気口１２に対向して配置されているため、排気口１２から排気された清浄空気Ｔ２が放風板１６に当たり、この清浄空気Ｔ２の風向を確実に放射方向に変えることが可能になる。そして、トンネル施工時にトンネル坑内に集塵装置Ａを設置して、トンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合に、排気口１１から坑口側に向けて排気された清浄空気Ｔ２を放風板１６によってトンネル断面方向Ｓに拡げて放風させることが可能になり、確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
【００２８】
よって、単に集塵装置Ａを運転するだけで確実にエアーカーテンを形成することが可能になるため、従来の集塵装置と比較して、粉塵の捕集効率を向上させることが可能になる。
【００２９】
以上、本発明に係る集塵装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、トンネル施工時に発生する粉塵を捕集して除去するものとして説明を行ったが、本発明の集塵装置は、例えば地下構造物の施工時に発生する粉塵を捕集して除去するために用いられてもよい。この場合においても、放風板（放風機構）１６によってエアーカーテンを形成することで、汚染空気領域と清浄空気領域を区画し、粉塵の捕集効率を高めた状態で作業を行うことが可能である。
【００３０】
また、本実施形態では、集塵機本体部２が下部ケーシング４と上部ケーシング６を備え、下部ケーシング４の長手方向に沿う両側面４ａ、４ｂの下端部側と、長手方向前端部４ｃの側面４ｄとにそれぞれ吸引口５が設けられているものとしたが、本発明に係る集塵装置は、排気口１２に対向配置して放風板（放風機構）１６が設けられていればよく、特に集塵機本体部２の構成を本実施形態のように限定する必要はない。例えば、集塵機本体部２に後端を接続して吸引管を設け、この吸引管の先端の吸引口５から汚染空気Ｔ１を吸引して集塵機本体部２に導入するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、本実施形態では、放風板１６が平板状に形成されているものとしたが、放風板１６は、例えば図９に示すように、一面１６ａを球面状にして形成されていてもよい。この場合には、排気口１２から排気された清浄空気Ｔ２が放風板１６に当たると、この清浄空気Ｔ２を球面状の一面１６ａで放射方向に導いて放風させるとともに前方側に向けて放風させることが可能になる。そして、例えば上記のように集塵機本体部２に吸引管を接続し、吸引管の先端の吸引口５から汚染空気Ｔ１を吸引するようにした場合には、球面状の放風板１６により、清浄空気を放射方向且つ吸引口５側（前方側）に向けて放風させることができ、放風板１６から吸引管の吸引口５の間にエアーカーテン帯域を形成することが可能になる。これにより、さらに確実に、粉塵の清浄空気領域への流出防止、粉塵の捕集効率の向上を図ることが可能になる。
【００３２】
また、本発明に係る放風機構は、例えば図１０及び図１１に示すように、排気口に対向する放風板１６の一面１６ａに、この一面１６ａに一端２０ａ、２１ａが繋がり、排気口１２に向かうに従い（一端から軸線Ｏ１方向他端２０ｂ、２１ｂ側に向かうに従い）その径ｄ１、ｄ２が漸次小となるように突出する整流部２０、２１を設けて構成されていてもよい。そして、図１０に示すような滑らかな曲面状の側面を有する円錐状の整流部２０や、図１１に示すような断面三角形状の円錐状の整流部２１を備えて放風機構を構成した場合には、排気口１２から排気された清浄空気Ｔ２の風向が整流部２０、２１によって放射方向Ｓに導かれることになるため、より確実に清浄空気Ｔ２の風向を放射方向Ｓに変えることが可能になる。これにより、トンネル坑内で大量に発生する粉塵を捕集するために使用した場合には、排気口１２から坑口側に向けて排気された清浄空気Ｔ２を放風機構によって確実にトンネル断面方向Ｓに拡げて放風させることが可能になり、集塵装置Ａを運転するだけで、さらに確実にエアーカーテンを形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る集塵装置を示す図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図３】図１のＸ２−Ｘ２線矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る集塵装置が具備するエアーカーテン形成部（放風板、放風機構）を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る集塵装置が具備するエアーカーテン形成部（放風板、放風機構）を示す図である。
【図６】図５のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図７】図５のＸ２−Ｘ２線矢視図である。
【図８】図５のＸ３−Ｘ３線矢視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る放風板の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る整流部を備えた放風機構を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る整流部を備えた放風機構を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      トラック
２      集塵機本体部
３      エアーカーテン形成部（放風機構）
４      下部ケーシング
４ａ    側面
４ｂ    側面
４ｃ    前端部
４ｄ    側面
５      吸引口
６      上部ケーシング
６ａ    前端部
６ｂ    後端部
７      吸込サイレンサー
８      吸引ファン
９      防音チャンバー
１０    放風サイレンサー
１１    風管（筒体、チャンバー）
１２    排気口
１３    コンプレッサー
１５    取付板
１６    放風板（放風機構）
１６ａ  一面
１７    底板
１８    支持部材
２０    整流部
２０ａ  一端
２０ｂ  他端
２１    整流部
２１ａ  一端
２１ｂ  他端
Ａ      集塵装置
Ｏ１    軸線方向
Ｒ      流れ方向（風向）
Ｓ      トンネル断面方向
Ｔ１    汚染空気
Ｔ２    清浄空気
【図１】
2010127001.tif 000003
【図２】
2010127001.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010127001.tif 000010
【図９】
2010127001.tif 000011
【図１０】
2010127001.tif 000012
【図１１】
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