(57)【要約】【課題】空気中の粉塵を高い回収率で回収可能であるとともに、設備コストが安価であり、メンテナンスの手間を小さく抑えることが可能な粉塵除去装置を提供する。【解決手段】粉塵除去装置１は、ケーシング１０と、第１ノズル２０と、第２ノズル３０とを備える。ケーシング１０は、鉛直方向に立設されて、第１開口１１及び第２開口１２が形成される。第１及び第２ノズル２０，３０は、ケーシング１０内部に配置されて、下方に向けて霧状の溶液を噴射する。第１開口１１は、第１及び第２ノズル２０，３０よりも上方に形成される。第２開口１２は、第１及び第２ノズル２０，３０よりも下方に形成される。第１ノズル２０は、第２ノズル３０よりも下方に配置される。第１ノズル２０が噴射する溶液の粒径は、第２ノズル３０が噴射する溶液の粒径に比して大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に立設されて、第１開口及び第２開口が形成されるケーシングと、
前記ケーシング内部に配置されて、下方に向けて霧状の溶液を噴射する第１ノズル及び第２ノズルと、
を備え、
前記第１開口は、前記第１ノズル及び第２ノズルよりも上方に形成され、
前記第２開口は、前記第１ノズル及び第２ノズルよりも下方に形成され、
前記第１ノズルは、前記第２ノズルよりも下方に配置され、
前記第１ノズルが噴射する溶液の粒径は、前記第２ノズルが噴射する溶液の粒径に比して大きい粉塵除去装置。
【請求項２】
前記第１ノズル及び第２ノズルに前記溶液を供給する溶液供給装置をさらに備え、
前記第１ノズルの下方には、前記第１ノズル及び前記第２ノズルが噴射した溶液を貯留する貯留部が形成され、
前記溶液供給装置は、前記貯留部に貯留した溶液を前記第１ノズル及び第２ノズルに供給する請求項１に記載の粉塵除去装置。
【請求項３】
前記ケーシングは、底壁と、該底壁から鉛直上方に延びる周壁とを備え、
前記第１開口は、前記周壁の上方への開口、或いは、前記周壁の上端部の貫通孔により構成され、
前記第２開口は、前記ケーシングの周壁の下端部の貫通孔により構成され、
前記貯留部は、前記底壁の一方側に形成される凹みにより構成され、
前記底壁の他方側の上面には、前記貯留部に向かう排水勾配が形成される請求項２に記載の粉塵除去装置。
【請求項４】
前記第２開口には、空気の通過を許容し、前記霧状の溶液の通過を許容しないルーバが取り付けられる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粉塵除去装置。
【請求項５】
前記第２開口に接続されるダクトをさらに備え、
前記ダクトは、鉛直方向に延びて、下端に前記第２開口が接続され、上端に外部に開口する第３開口を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粉塵除去装置。
【請求項６】
前記第３開口には、空気の通過を許容し、前記霧状の溶液の通過を許容しないルーバが取り付けられる請求項５に記載の粉塵除去装置。
【請求項７】
前記第１ノズル及び第２ノズルが噴射する溶液には、水が含まれる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の粉塵除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霧状の溶液を噴射する粉塵除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空気中の粉塵を除去するために、霧状の溶液を噴射する粉塵除去装置が開示されている。特許文献１の粉塵除去装置は、筒状のケーシングと、ノズルと、ファンと、タンクとを備える。ケーシングは、鉛直方向に立設されて、上端及び下端に開口が形成される。ノズル及びファンは、ケーシング内に配置される。ノズルは上下２段に構成され、上段及び下段のノズルは、それぞれ下方に向けて、同一粒径の霧状の溶液を噴射する。タンクは、ケーシングの下方に配置される。特許文献１の粉塵除去装置では、ファンによる吸気やノズルの噴射エネルギーにより、粉塵を含む空気が、ケーシング上端の開口からケーシング内に吸引される。ケーシング内に吸引された空気中の粉塵のうち、霧状の溶液と会合した粉塵は、霧状の溶液に付着することで、空気中から除去される。粉塵が除去された空気は、ケーシング下端の開口を通過した後、外部に排気される。粉塵が付着した溶液は、ケーシング下方に落下する。このうち、ケーシング下端の開口を通過した溶液は、タンクに落下して回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９６３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の粉塵除去装置では、霧状の溶液の粒径が小さい場合、粉塵が付着した溶液が、浮遊したり、気流に乗って、ケーシング上端の開口から外部に排出される虞れがある。この場合、粉塵が付着した溶液がタンクに落下せず回収されないため、粉塵の回収率が低くなる。
【０００５】
また、霧状の溶液の粒径が大きい場合には、空気中の粉塵が霧状の溶液に会合する割合が低くなる。このため、霧状の溶液に付着する粉塵の量が少なくなり、粉塵の回収率が低くなる。
【０００６】
また、特許文献１の粉塵除去装置では、ファンを作動させるために、防爆構造のモータを設ける必要がある。このため、高い設備コストを要する。また、モータに付着した粉塵を除去する作業に多大な手間を要する。
【０００７】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、空気中の粉塵を高い回収率で回収可能であるとともに、設備コストが安価であり、メンテナンスの手間を小さく抑えることが可能な粉塵除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明にかかる粉塵除去装置は、鉛直方向に立設されて、第１開口及び第２開口が形成されるケーシングと、前記ケーシング内部に配置されて、下方に向けて霧状の溶液を噴射する第１ノズル及び第２ノズルとを備え、前記第１開口は、前記第１ノズル及び第２ノズルよりも上方に形成され、前記第２開口は、前記第１ノズル及び第２ノズルよりも下方に形成され、前記第１ノズルは、前記第２ノズルよりも下方に配置され、前記第１ノズルが噴射する溶液の粒径は、前記第２ノズルが噴射する溶液の粒径に比して大きい。
【０００９】
好ましくは、前記第１ノズル及び第２ノズルに前記溶液を供給する溶液供給装置をさらに備え、前記第１ノズルの下方には、前記第１ノズル及び前記第２ノズルが噴射した溶液を貯留する貯留部が形成され、前記溶液供給装置は、前記貯留部に貯留した溶液を前記第１ノズル及び第２ノズルに供給する。
【００１０】
好ましくは、前記ケーシングは、底壁と、該底壁から鉛直上方に延びる周壁とを備え、前記第１開口は、前記周壁の上方への開口、或いは、前記周壁の上端部の貫通孔により構成され、前記第２開口は、前記ケーシングの周壁の下端部の貫通孔により構成され、前記貯留部は、前記底壁の一方側に形成される凹みにより構成され、前記底壁の他方側の上面には、前記貯留部に向かう排水勾配が形成される。
【００１１】
好ましくは、前記第２開口には、空気の通過を許容し、前記霧状の溶液の通過を許容しないルーバが取り付けられる。
【００１２】
好ましくは、前記第２開口に接続されるダクトをさらに備え、前記ダクトは、鉛直方向に延びて、下端に前記第２開口が接続され、上端に外部に開口する第３開口を備える。
【００１３】
好ましくは、前記第３開口には、空気の通過を許容し、前記霧状の溶液の通過を許容しないルーバが取り付けられる。
【００１４】
好ましくは、前記第１ノズル及び第２ノズルが噴射する溶液には、水が含まれる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１ノズル及び第２ノズルが溶液を噴射するエネルギーにより、空気が第１開口からケーシング内に吸引される。このため、ファンやモータを設けることなく、ケーシング内に空気を流入させることができる。よって、設備コストを安価に抑え、メンテナンスの手間を小さく抑えることができる。
【００１６】
また、第１ノズルが噴射する霧状の溶液は、粒径が小さいことで、ケーシング内に吸入された粉塵と、高い会合率で会合する。また、第１ノズルが噴射する溶液の粒径が、第２ノズルが噴射する溶液の粒径に比して大きいことで、第１ノズルが噴射する溶液は、第２ノズルが噴射して粉塵が付着した溶液と、高い会合率で会合する。よって、粉塵が付着した溶液は、上記会合による重量増で落下が促進される。これにより、粉塵が付着した溶液が確実にケーシング下端に落下するため、空気中の粉塵を高い回収率で回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る粉塵除去装置の概略断面図である。
【図２】ケーシングの内部を示す平面図であり、第１ノズル及び第２ノズルの平面的な配置を示す。
【図３】ルーバを拡大して示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る粉塵除去装置の概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る粉塵除去装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態１について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る粉塵除去装置１の概略断面図である。
【００１９】
粉塵除去装置１は、空気中の粉塵を除去し、空気中の臭気を脱臭するために使用される。
【００２０】
図１に示すように、粉塵除去装置１は、ケーシング１０と、第１ノズル２０と、第２ノズル３０と、溶液供給装置４０とを備える。
【００２１】
ケーシング１０は、鉛直方向に立設され、その内部に、第１ノズル２０及び第２ノズル３０（以下、第１及び第２ノズル２０，３０）が配置される。ケーシング１０には、第１開口１１及び第２開口１２（以下、第１及び第２開口１１，１２）が形成される。第１開口１１は、第１及び第２ノズル２０，３０よりも上方に形成される。第２開口１２は、第１及び第２ノズル２０，３０よりも下方に形成される。
【００２２】
具体的には、ケーシング１０は、底壁１３と、底壁１３から鉛直上方に延びる断面矩形状の周壁１４とを備える。第１開口１１は、周壁１４が上方に開口することで構成される。第２開口１２は、周壁１４の下端部の貫通孔により構成される。なお、周壁１４の上端部に、側方に開口する貫通孔を形成することで、第１開口１１を構成してもよい。この場合、周壁１４は、上方に向けて開口しない。
【００２３】
第１及び第２ノズル２０，３０は、それぞれ、下方に向けて、水及び脱臭剤を含む霧状の溶液を噴射する。脱臭剤は、非水溶性の臭気を溶解するものである。
【００２４】
第１ノズル２０は、第２ノズル３０よりも下方に配置される。第１ノズル２０が噴射する溶液の粒径は、第２ノズル３０が噴射する溶液の粒径に比して大きい。
【００２５】
図２は、ケーシング１０の内部を示す平面図であり、第１及び第２ノズル２０，３０の平面的な配置を示す。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、例えば、第１及び第２ノズル２０，３０は、周壁１４の縦辺方向及び横辺方向に等間隔に並んで配置される。或いは、図２（ｂ）に示すように、第１及び第２ノズル２０，３０は、周壁１４の対角線方向に等間隔に並んで配置される。上記の各方向に隣り合う２つのノズル２０，３０の間隔は、ノズル２０，３０の噴角等に応じて設定される。
【００２７】
図１に示すように、ケーシング１０には、第１ノズル２０の下方に、第１及び第２ノズル２０，３０が噴射した溶液を貯留する貯留部１５が形成される。貯留部１５は、底壁１３を底として、底壁１３から第２開口１２の下端までを高さとする周壁１４内側の空間である。
【００２８】
また、第２開口１２には、ルーバ６０が取り付けられる。図３に示すように、ルーバ６０は、上下方向に配列される複数の羽板６１を備える。複数の羽板６１は、第２開口１２を、垂直に屈曲する複数の通路８０に分割する。上記構成のルーバ６０は、空気が第２開口１２を通過することを許容し、第１及び第２ノズル２０，３０が噴射した霧状の溶液が第２開口１２を通過することを許容しない。
【００２９】
なお、ルーバ６０の構造は、図３に示す構造に限られず、空気の通過を許容し、霧状の溶液の通過を許容しない任意の構造が採用され得る。例えば、ケーシング１０の外側に向かって高くなるよう傾斜した羽根が、上下方向に配列されるものであってもよい。このようなルーバでも、空気の通過を許容し、霧状の溶液の通過を許容しない機能を有する。
【００３０】
図１に示すように、溶液供給装置４０は、吸液管４１と、フィルタ４２と、水槽４３と、給液管４４と、ポンプ４５と、圧力調整管４６とを備える。
【００３１】
吸液管４１は、貯留部１５と水槽４３とを連絡する。フィルタ４２は、吸液管４１に設けられる。
【００３２】
給液管４４は、本管４４ａと第１分岐管４４ｂと第２分岐管４４ｃとから構成される。給液管４４は、本管４４ａ及び第１分岐管４４ｂを介して水槽４３と第１ノズル２０とを連絡し、本管４４ａ及び第２分岐管４４ｃを介して水槽４３と第２ノズル３０とを連絡する。ポンプ４５は、本管４４ａに設けられる。ポンプ４５が作動することで、貯留部１５内の溶液は、吸液管４１を介して水槽４３に供給され、水槽４３内の溶液は、給液管４４を介して第１及び第２ノズル２０，３０に供給されて、第１及び第２ノズル２０，３０から霧状の溶液が噴射される。
【００３３】
圧力調整管４６は、本管４４ａにおけるポンプ４５の吐き出し側（下流側）と、水槽４３とを連絡する。圧力調整管４６には圧力調整弁４９が設けられる。圧力調整弁４９は、ポンプ４５の吐出圧力を調整する。なお、圧力調整弁４９の代わりに、ポンプ４５の吐出圧力を調整するレギュレータが設けられてもよい。
【００３４】
第１分岐管４４ｂには、第１止め弁４７が設けられる。第２分岐管４４ｃには、第２止め弁４８が設けられる。第１及び第２止め弁４７，４８は、第１及び第２ノズル２０，３０の噴射圧を調整する。なお、第１及び第２止め弁４７，４８の代わりに、第１及び第２ノズル２０，３０の噴射圧を調整するレギュレータが設けられてもよい。
【００３５】
次に、上記構成を備える粉塵除去装置１の動作を説明する。
【００３６】
ポンプ４５が作動することで、水槽４３内に貯留する溶液は、給液管４４を介して第１及び第２ノズル２０，３０に供給される。この結果、第１及び第２ノズル２０，３０から霧状の溶液が噴射され、この噴射エネルギーにより、粉塵を含む空気が、第１開口１１からケーシング１０内に吸引される。ケーシング１０内に吸引された空気は、噴射エネルギーにより、ケーシング１０内を下方に流れる。該下方に向かう空気中の粉塵のうち、第１及び第２ノズル２０，３０が噴射する溶液と会合した粉塵は、溶液に付着して、空気中から除去される。第２ノズル３０が噴射する霧状の溶液は、粒径が小さいことで、空気中の粉塵と高い会合率で会合する。第１ノズル２０が噴射する溶液は、粒径が大きいことで、第２ノズル３０が噴射して粉塵が付着した溶液と高い会合率で会合する。空気中に含まれるアンモニア等の水溶性の臭気は、溶液に含まれる水に溶解して脱臭される。空気中に含まれる非水溶性の臭気は、脱臭剤に溶解して脱臭される。粉塵が除去され脱臭された空気は、第２開口１２から外部に排気される。
【００３７】
第１及び第２ノズル２０，３０が噴射した溶液は、貯留部１５に落下して貯留する。貯留部１５に貯留した溶液は、ポンプ４５の作動により、吸液管４１を圧送され、フィルタ４２により粉塵が除去された後、水槽４３に供給される。水槽４３に供給された溶液は、再び給液管４４を介して第１及び第２ノズル２０，３０に供給される。
【００３８】
本実施の形態によれば、第１及び第２ノズル２０，３０の噴射エネルギーにより、空気が第１開口１１からケーシング１０内に吸引される。このため、ファンやモータを設けることなく、空気をケーシング１０内に流入させることができる。よって、設備コストを安価に抑えることができる。また、ファンやモータを設ける必要がないため、メンテナンスの手間が小さく抑えられ、粉塵除去装置１は、粉塵環境下で劣化等が生じにくくなる。また、ケーシング１０内に空気を流入させるために要する運転コストは、ポンプ４５の作動に要する電気料金だけとなり、ファンやモータを設ける場合のように、モータを作動させるための電気料金を要しない。よって、運転コストを安価に抑えることができる。
【００３９】
また、第２ノズル３０が噴射する霧状の溶液は、粒径が小さいことで、ケーシング１０内に吸入された空気中の粉塵と、高い会合率で会合する。このため、空気中の粉塵の多くが、第２ノズル３０が噴射する溶液に付着する。そして、第１ノズル２０が第２ノズル３０よりも下方に配置され、第１ノズル２０が噴射する溶液の粒径が、第２ノズル３０が噴射する溶液の粒径に比して大きいことで、第１ノズル２０が噴射する溶液は、第２ノズル３０が噴射して粉塵が付着した溶液と高い会合率で会合する。このため、粉塵が付着した溶液の多くは、会合による重量増で落下が促進されて、確実に貯留部１５に落下する。よって、粉塵を高い回収率で回収することができる。
【００４０】
また、第１及び第２ノズル２０，３０が噴射する溶液に、水や脱臭剤が含まれるため、水溶性の臭気や非水溶性の臭気を脱臭できる。
【００４１】
また、貯留部１５や溶液供給装置４０が設けられることで、第１及び第２ノズル２０，３０から噴射された溶液を、後の噴射のために繰り返し使用できる。よって、溶液の節約が図れ、運転コストを安価に抑えることができる。
【００４２】
また、ルーバ６０が第２開口１２に取り付けられることで、霧状の溶液が第２開口１２から外部に漏出することを防止できる。このため、粉塵を含む溶液により、粉塵除去装置１の周囲の環境が汚染されない。
【００４３】
また、ルーバ６０が第２開口１２に取り付けられることで、第２開口１２を通過する空気の中に残留する粉塵を除去できる。
【００４４】
なお、第１及び第２ノズル２０，３０が噴射する溶液には、界面活性剤がさらに含まれてもよい。このようにすることで、溶液と会合した粉塵の表面張力が低下するため、溶液と会合した粉塵を確実に溶液に付着させることができる。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態２に係る粉塵除去装置１００の概略断面図である。
【００４６】
図４に示す粉塵除去装置１００は、図１に示す粉塵除去装置１に、ダクト５０を追加したものである。また、貯留部１５は、底壁１３の一方側が下方に凹むことで構成される。底壁１３の他方側の上面には、貯留部１５に向かう排水勾配が形成される。
【００４７】
ダクト５０は、第２開口１２に接続される有底の筒体である。ダクト５０は、鉛直方向に延びており、下端が第２開口１２に接続されて、上端に外部に開口する第３開口５３を備える。第３開口５３には、ルーバ７０が取り付けられる。ルーバ７０は、例えば図３に示すルーバ６０と同様の構造を有するものであり、空気が第３開口５３を通過することを許容し、霧状の溶液が第３開口５３を通過することを許容しない。
【００４８】
ダクト５０の底壁５４は、ケーシング１０の底壁１３の他方側に連なる。底壁５４の上面には、底壁１３の他方側に向かう排水勾配が形成される。
【００４９】
粉塵除去装置１００では、ケーシング１０内で、粉塵が除去され脱臭された空気は、第２開口１２からダクト５０内に流入する。ダクト５０内に流入した空気は、第３開口５３を通過して、外部に排気される。
【００５０】
第１及び第２ノズル２０，３０が噴射した溶液は、貯留部１５や底壁１３の他方側の上面に落下する。或いは、第２開口１２からダクト５０内に入り、底壁５４の上面に落下する。底壁１３の他方側や底壁５４の上面に落下した溶液は、排水勾配に従って流れ、貯留部１５に流下する。
【００５１】
粉塵除去装置１００によれば、ダクト５０が鉛直方向に延びるため、第２開口１２を通過した溶液が、外部に漏出することを防止できる。よって、粉塵除去装置１の周囲の環境が、溶液の粉塵により汚染されない。
【００５２】
また、第３開口５３にルーバ７０が取り付けられることで、第２開口１２を通過してダクト５０内に入った溶液が、外部に漏出することを確実に防止できる。
【００５３】
また、第３開口５３にルーバ７０が取り付けられることで、第３開口５３を通過する空気の中に残留する粉塵を除去できる。
【００５４】
また、底壁１３の他方側の上面や、底壁５４の上面（以下、底壁１３，５４の上面と略する）に、排水勾配が形成されるため、底壁１３，５４の上面に落下した溶液は、貯留部１５に流化する。このため、底壁１３，５４の上面に落下した溶液を、後の噴射のために繰り返し使用することができる。よって、溶液の節約が図れ、運転コストを安価に抑えることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においても、周壁１４の上端部に側方に開口する貫通孔を形成することで、第１開口１１を構成し、周壁１４が上方に向けて開口しないものとしてもよい。
【００５６】
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施形態３に係る粉塵除去装置２００の概略断面図である。
【００５７】
図５に示す粉塵除去装置２００は、図４に示す粉塵除去装置１００に、ダクト９０を追加したものである。粉塵除去装置２００では、周壁１４が上方に向けて開口しないものとされ、第１開口１１は、周壁１４の上端部の貫通孔により構成される。ダクト９０は、一端が第１開口１１に接続されて、他端に外部に開口する第４開口９１を備える。
【００５８】
図５に示す粉塵除去装置２００によれば、ダクト９０の第４開口９１を室内の所定位置に配置することで、室内の所定位置における空気を吸引して浄化することができる。
【００５９】
また、粉塵除去装置２００は、室外の空気を、室内に取り入れるために使用される。この場合、ダクト９０の第４開口９１は室外に配置され、ダクト５０の第３開口５３は室内に配置される。このようにすることで、粉塵が除去された室外の空気が、室内に取り入れられる。
【００６０】
また、粉塵除去装置２００は、室内の空気を室外に排出して、室内を換気するために使用される。この場合、ダクト９０の第４開口９１は室内に配置され、ダクト５０の第３開口５３は室外に配置される。
【符号の説明】
【００６１】
１，１００，２００  粉塵除去装置
１０  ケーシング
１１  第１開口
１２  第２開口
１３  ケーシングの底壁
１４  ケーシングの周壁
１５  貯留部
２０  第１ノズル
３０  第２ノズル
４０  溶液供給装置
５０  ダクト
５３  第３開口
６０，７０  ルーバ
【図１】
2014014799.tif 000003
【図２】
2014014799.tif 000004
【図３】
2014014799.tif 000005
【図４】
2014014799.tif 000006
【図５】
2014014799.tif 000007