(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の粉塵を捕集する集塵ユニットを備えた集塵機であって、
前記集塵ユニットを通過した空気を流入させて散水手段により散水する散水ユニットを有し、
前記散水手段は、
鋼管の内周面に沿って周方向に設けられた導水管と、
前記鋼管の径方向に延びるように前記導水管に設けられ、互いに異なる向きで前記鋼管の内側に向けて散水する複数の散水ノズルと、
貯水された給水部と、
前記給水部の水を前記導水管に送水するポンプと、
を備えることを特徴とする集塵機。
【請求項２】
前記集塵ユニットを、空気中の粉塵を帯電させて極板で捕集するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
【請求項３】
前記極板を洗浄する洗浄手段を備え、
前記給水部は、前記散水手段と前記洗浄手段とに共用されることを特徴とする請求項２に記載の集塵機。
【請求項４】
空気中の粉塵を捕集する集塵ユニットを備えた集塵機であって、
前記集塵ユニットを、空気中の粉塵を帯電させて極板で捕集するように構成し、
前記集塵ユニットを通過した空気を流入させて散水手段により散水する散水ユニットと、
前記極板を洗浄する洗浄手段と、
前記散水手段と前記洗浄手段とに共用される給水部と、を設け、
前記散水手段を、前記洗浄手段によって前記極板を洗浄した後の水を散水するように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項５】
前記散水手段を、水が霧状に散水されるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の集塵機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集塵機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削工事中に発生する粉塵を捕集できる集塵機としては、例えば、特開２００１−７９４４５号公報に開示されているようなものがある。この集塵機は、放電電極に電圧を印加し、放電電極と帯電部電極との間で発生するコロナ放電によって粉塵に電荷を与えて帯電させる帯電部と、電界を形成し、帯電した粉塵をクーロン力によって集塵極板に捕集する集塵部とを備え、上流側に帯電部を、下流側に集塵部を配置した集塵ユニットを、車両の荷台に載置して用いる車載式の電気集塵機である。そして、この電気集塵機内を粉塵を含んだ空気が通過することにより、粉塵が捕集されてクリーンになった空気が排出されるものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気集塵機は空気中の粉塵を完全に除去できるものではないため、電気集塵機内で捕集しきれなかった帯電した粉塵がトンネル内の壁面に付着したり、トンネル外へ漏れることがあった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、空気中の粉塵の捕集効果をより向上させる集塵機を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば、図１に示すように、空気中の粉塵を捕集する集塵ユニット１を備えた集塵機１０であって、前記集塵ユニット１を通過した空気を流入させて散水手段５により散水する散水ユニット４を有し、前記散水手段５は、前記鋼管４１の内周面に沿って周方向に設けられた導水管４２と、前記鋼管４１の径方向に延びるように前記導水管４２に設けられ、互いに異なる向きで前記鋼管４１の内側に向けて散水する複数の散水ノズル４３と、貯水された給水部４４と、前記給水部４４の水を前記導水管４２に送水するポンプＰと、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、散水ユニットの散水手段によって散水することにより、集塵ユニットを通過した粉塵に水滴が付着し、その重さで粉塵は水滴とともに落下する。これによって、水を散水するだけの比較的簡単な機構を設けるだけで従来の集塵機に比べて粉塵の捕集効果をより向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の集塵機であって、例えば、図２に示すように、前記集塵ユニット１を、空気中の粉塵を帯電させて極板１３ｂで捕集するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、集塵ユニットを空気中の粉塵を帯電させて極板で捕集するように構成したので、帯電した粉塵に水滴が付着することにより、帯電した粉塵を放電させることができる。よって、粉塵がトンネルの内壁に付着するのを防止できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の集塵機１０において、例えば、図２に示すように、前記極板１３ｂを洗浄する洗浄手段６を備え、前記給水部４４は、前記散水手段５と前記洗浄手段６とに共用されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、集塵機が洗浄手段を備え、散水手段と洗浄手段とに共用される給水部を備えているので、給水設備を別個に設ける必要がなく、施工コストの高騰を抑制することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、例えば、図２に示すように、空気中の粉塵を捕集する集塵ユニット１を備えた集塵機１０であって、前記集塵ユニット１を、空気中の粉塵を帯電させて極板１３ｂで捕集するように構成し、前記集塵ユニット１を通過した空気を流入させて散水手段５により散水する散水ユニット４と、前記極板１３ｂを洗浄する洗浄手段６と、前記散水手段５と前記洗浄手段６とに共用される給水部４４と、を設け、前記散水手段５を、前記洗浄手段６によって前記極板１３ｂを洗浄した後の水を散水するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、散水手段により、洗浄手段によって極板を洗浄した後の水が散水されるので、散水手段用の水や給水設備を必要としない。これによって、集塵機の小型化、施工コストの高騰を抑制することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の集塵機１０において、前記散水手段を、水が霧状に散水されるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、水を霧状に散水することにより、少ない水量で広範囲に散水できることとなって、粉塵の捕集効果をより一層向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態である集塵機について詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、電気集塵機を例に挙げて説明する。
図１に示すように、集塵機１０は、トラック等の車両９の荷台９ａに載置されており、内部に流入させた空気中の粉塵を帯電させて捕集する集塵ユニット１と、この集塵ユニット１内に粉塵を流入させるファンユニット２と、このファンユニット２で流入させた空気を吐出する吐出ユニット３と、この吐出ユニット３の先端部に設けられ、吐出ユニット３から吐出された粉塵を含む空気に散水する散水ユニット４等を備えている。
集塵ユニット１とファンユニット２とは、接続ダクト７１で接続され、ファンユニット２と吐出ユニット３とは、接続ダクト７２で接続されている。また、図１に示すように、集塵ユニット１とファンユニット２と吐出ユニット３とは、荷台９ａの後方から順に前方へ向かって配置されている。また、集塵ユニット１及びファンユニット２は、荷台９ａ上に設けられた架台７３上に載置されている。
【００１８】
集塵ユニット１は、空気吸込口１１を車両９の後方に向けて配置されており、図２に示すように、放電線１２ａに電圧を印加し、放電線１２ａと帯電部極板１２ｂとの間で発生するコロナ放電によって粉塵に電荷を与えて帯電させる帯電部１２と、荷電極板１３ａと集塵極板１３ｂとの間で電界を形成し、帯電した粉塵をクーロン力によって集塵極板１３ｂに捕集する集塵部１３と、を備えている。
帯電部１２には、複数枚の帯電部極板１２ｂが所定間隔あけて並設され、帯電部極板１２ｂの間に放電線１２ａが配置された構造となっている。集塵部１３には、荷電極板１３ａと集塵極板１３ｂとが交互に所定間隔あけて並設されている。また、集塵ユニット１の空気吸込口側には、保護網１４が設けられている。また、帯電部１２の上流側には入口ダンパ１５が設けられ、集塵部１３の下流側には出口ダンパ１６が設けられている。これら入口ダンパ１５と出口ダンパ１６には、帯電部１２や集塵部１３に向けられた洗浄ノズル１７が設けられている。この洗浄ノズル１７の後方には、導水管１８がポンプＰを介して給水部としての水槽４４に接続されており、洗浄ノズル１７、導水管１８、貯水された水槽４４、ポンプＰで洗浄手段６を構成している。この水槽４４には、トンネルＴ付近の地盤からくみ上げた湧き水が貯水されている。
【００１９】
ファンユニット２は、集塵ユニット１の荷台９ａの前方側に隣接して設けられており、ファン２１とこのファン２１を駆動するモータ２２とを内部に備えている。このファン２１は、集塵ユニット１側より空気を流入させ、散水ユニット４側へ排気させるものである。
吐出ユニット３は、ファンユニット２の荷台９ａの前方側の上方に配置されており、円筒状の鋼管等で形成されている。また、吐出ユニット３の空気吐出口３１は、車両９の前方に向けて開口している。
【００２０】
散水ユニット４は、吐出ユニット３の空気吐出口３１に隣接して設けられ、集塵ユニット１で捕集しきれなかった粉塵を散水により落下させて捕集するものである。また、散水ユニット４は、トンネルＴ内の支保工（図示しない）によっても支持されている。散水ユニット４は、散水手段５を備えており、この散水手段５は、導水管４２、散水ノズル４３、貯水された水槽４４、ポンプＰを備えている。散水手段５は、図３に示すように、吐出ユニット３とほぼ同じ径を有する鋼管４１の内部に、内周面に沿って導水管４２が設けられ、この導水管４２に、所定の間隔をおいて鋼管４１の径方向に延びる散水ノズル４３が複数取り付けられたものである。また、導水管４２は給水部となる水槽４４にポンプＰを介して接続されている。ここで、水槽４４及びポンプＰは、洗浄手段６と同一のものを共用しており、給水設備の簡略化を図っている。なお、導水管１８と導水管４２への送水の切り換えはバルブ（図示しない）によって行われる。
また、散水ノズル４３は、例えば、４ヵ所に設けられている。また、散水ノズル４３の先端部からは、水が霧状に散水されるようになっており、この４つの散水ノズル４３が異なる４方向に散水することにより、鋼管４１内全域にわたって粉塵を捕集することができるようになっている。
【００２１】
また、荷台９ａの前方側には、集塵ユニット１に送電する高圧電流を発生させる高圧電流発生器７７と、この高圧電流発生器７７の起動停止の制御を行う制御機器７８とが配置されている。このとき、制御機器７８は、操作性の点で運転席側に配置することが好ましい。
また、接続ダクト７１は、集塵ユニット１側の開口部が大きく、ファンユニット２側の開口部が小さく、集塵ユニット１側の開口部からファンユニット２側の開口部に向けて断面積が徐々に減少するような異形ダクトで構成されている。この接続ダクト７１は、側面に点検口７１ａを備えている。接続ダクト７２は、ファンユニット２側の開口部と、吐出ユニット３側の開口部とがほぼ同じ断面積を有するダクトで構成されている。また、接続ダクト７２は、ファンユニット２側の開口部よりも吐出ユニット３側の開口部が高い位置となるように傾斜している。
【００２２】
次に、集塵機１０の動作について説明する。
まず、集塵機１０を車両９の荷台９ａに載置し、トンネルＴ内のコンクリート吹き付け等の現場近くまで、自走によって移動する。そして、車両９の後部側をコンクリート吹き付け等の現場に向けて停車させる。コンクリート吹き付け粉塵や発破による粉塵は、ファン２１の駆動によって空気吸込口１１から集塵ユニット１内に吸い込まれる。このとき、ゴミなどの大きな異物は、保護網１４で捕集される。保護網１４を通過した粉塵は、帯電部１２にて発生するコロナ放電によって電荷を与えられて帯電する。そして帯電した粉塵は、空気の流れによって、帯電部１２の下流側に配置された集塵部１３に移動する。集塵部１３では、荷電極板１３ａと集塵極板１３ｂとの間で電界を形成しているため、帯電した粉塵は、クーロン力によって集塵極板１３ｂに捕集される。このようにして粉塵が捕集された空気は、接続ダクト７１、ファンユニット２、接続ダクト７２を順に通過して、吐出ユニット３の空気吐出口３１に至る。
ここで、集塵極板１３ｂに捕集されなかった粉塵は、空気の流れによって、空気吐出口３１を飛び出し、隣接する散水ユニット４内に吐き出される。ここで、導水管４２の基端部に設置されたポンプＰを起動することで、導水管４２の先端部に水が流れ、散水ノズル４３から霧状の水が散水される。この散水された霧状の水滴が粉塵に付着することで、集塵極板１３ｂに捕集されなかった粉塵が捕集される。
【００２３】
なお、上記のような動作を行わせるための、集塵ユニット１、ファンユニット２、散水ユニット４の運転操作は、制御機器７８によって行う。集塵作業が終わったときには、洗浄手段６としての洗浄ノズル１７から水を噴出して、集塵極板１３ｂに付着した粉塵を洗い流す。また、散水ユニット４内で捕集した粉塵はそのまま内壁を伝って下方の排出口（図示しない）から排出される。
【００２４】
本実施の形態の集塵機１０によれば、集塵ユニット１の後方に散水ユニット４を設けたので、集塵部１３が捕集できなかった粉塵があっても、散水ノズル４３から水を散水することにより、粉塵に水滴が付着し、その重さで粉塵は水滴とともに落下する。これによって、集塵機１０を通過する粉塵の大部分は集塵ユニット１又は散水ユニット４のいずれかによって捕集されることとなって、従来の集塵機に比べて粉塵の捕集効果をより向上させることができる。また、水を散水するだけの比較的簡単な機構を設けるだけで粉塵の捕集効果をより向上させることができる。
【００２５】
また、散水ノズル４３は異なる複数の方向に水を散水することが可能であるため、散水範囲をより広範囲に拡大できることとなって、粉塵の捕集効果をより一層向上させることができる。散水ノズル４３が水を霧状に散水することにより、少ない水量で広範囲に散水できることとなって、粉塵の捕集効果をより一層向上させることができる。
さらに、散水ユニット４内で水が散水されることにより、帯電した粉塵に水滴が付着することにより、帯電した粉塵を放電させることができ、トンネルの内壁への粉塵の付着を防止できる。
また、集塵機１０が洗浄ノズル１７を備え、散水ノズル４３と洗浄ノズル１７とが給水部となる水槽４４を共用しているので、給水設備を別個に設ける場合に比べて簡単なものとすることができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、集塵機１０は電気集塵機に限らず、フィルタを用いた集塵機でもよい。また、散水ノズル４３の形状も任意であって、空気中に含まれる粉塵の粒径にあわせて水のスプレーパターンを変える切換機構を設けてもよい。また、散水ユニット４の散水手段５で散水した水を循環させて再利用することにより、一定の水量を確保しておけばよく、給水作業や水源から水槽４４へ水を導くための給水設備等を必要とせず、施工コストの高騰を抑制することができる。
さらに、洗浄手段６によって集塵極板１３ｂ等を洗浄した後の水を散水ユニット４の散水手段５として散水することにより、別個の給水設備を必要とせず、集塵機１０の小型化、施工コストの高騰を抑制することができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、散水ユニットの散水手段により散水することにより、水を散水するだけの簡単な機構を設けるだけで集塵ユニットしかない従来の集塵機に比べて粉塵の捕集効果をより向上させることができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、集塵ユニットを空気中の粉塵を帯電させて極板で捕集するように構成したので、帯電した粉塵に水滴が付着することにより、帯電した粉塵を放電させることができる。よって、粉塵がトンネルの内壁に付着するのを防止できる。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、集塵機が洗浄手段を備え、散水手段と洗浄手段とに共用される給水部を備えているので、給水設備を別個に設ける必要がなく、施工コストの高騰を抑制することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明によれば、散水手段により、洗浄手段によって極板を洗浄した後の水が散水されるので、散水手段用の水や給水設備を必要としない。これによって、集塵機の小型化、施工コストの高騰を抑制することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、水を霧状に散水することにより、少ない水量で広範囲に散水できることとなって、粉塵の捕集効果をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における集塵機を説明するための側面図である。
【図２】上記実施の形態における集塵ユニットを説明するため一部を切り欠いて示した斜視図である。
【図３】上記実施の形態における散水ユニットを説明するための断面図である。
【符号の説明】
１        集塵ユニット
１３ｂ    極板
４        散水ユニット
４４      給水部
５        散水手段
６        洗浄手段
【図１】
0003653707.tif 000002
【図２】
0003653707.tif 000003
【図３】
0003653707.tif 000004