(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の運転室内部の空気を浄化する建設機械用空気浄化装置であって、
空気を除菌・脱臭する除菌・脱臭手段と、
空気中の粉塵を除去する粉塵除去手段とを備え、
前記除菌・脱臭手段及び前記粉塵除去手段が、運転室外部の空気を導入せずに、運転室内部の空気を循環させるものであり、且つ、前記除菌・脱臭手段が前記運転室内の上部に配置され、前記粉塵除去手段が前記運転室内の下部に配置されることを特徴とする建設機械用空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械用空気浄化装置であって、
前記粉塵除去手段が電気式集塵機とフィルター式集塵機とを備え、
前記除菌・脱臭手段が光触媒フィルターと光源とを一体化した光触媒ユニットを備えることを特徴とする建設機械用空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の運転室内の空気を浄化する建設機械用空気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トンネルや建築物の建設現場等には、発破、コンクリート吹付け、内燃機関等により発生する粉塵や有害ガスなどが存在しており、建設現場の空気の浄化、即ち粉塵及び有害ガスの浄化、脱臭、除菌等を行う浄化装置について種々提案されている。
例えば、建設中のトンネル坑内等で使用する建設機械（ダンプトラック、ショベル機械等）の運転室は、一般に外部とは切り離された密室空間となっているものの、例えば、オペレーターが運転室へ出入りする際にドアを開けたり、あるいは、エアコンディショナー等の空調装置を作動させることにより、トンネル坑内の粉塵や有害ガスが運転室内に侵入するため、オペレーターは運転室内であっても防塵マスク等を着用する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般的に、粉塵や有毒ガスに対応した防塵マスクは大型で、機構部分を背中側に背負った状態で装着することになる等、オペレーターにとっては運転がしづらく、煩わしいという問題があった。
また、このような問題に対応すべく、フィルターやファンを格納した空気浄化装置を建設機械の外部に装着し、トンネル坑内の空気を浄化して運転室に供給する方法が提案されている。
しかし、このような空気浄化方法では、フィルターがトンネル坑内の空気に大量に含まれる粉塵や有毒ガスを除去しなければならないので、例えばフィルターに目詰まり等の不具合が生じやすく、また、フィルターを頻繁に交換する必要がある等の問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、上述の問題を考慮して、建設機械の運転室内の空気を効率良く、確実に浄化する建設機械用空気浄化装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の建設機械用空気浄化装置（１０）は、建設機械（ダンプトラック１）の運転室（２）内部の空気を浄化する建設機械用空気浄化装置であって、空気を除菌・脱臭する除菌・脱臭手段（光触媒ユニット４０）と、空気中の粉塵を除去する粉塵除去手段（電気式集塵機２０、フィルター式集塵機３０）とを備え、前記除菌・脱臭手段及び前記粉塵除去手段が、運転室外部の空気を導入せずに、運転室内部の空気を循環させるものであり、且つ、前記除菌・脱臭手段が前記運転室内の上部に配置され、前記粉塵除去手段が前記運転室内の下部に配置されることを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の建設機械用空気浄化装置によれば、除菌・脱臭手段及び粉塵除去手段が、運転室外部の空気を導入せずに、運転室内部の空気を循環させるので、空気を確実に浄化でき、また、空気の浄化効率を高めることができる。また、運転室外部の空気を導入し、浄化する従来の空気浄化装置と比較すると、空気浄化装置内に導入される粉塵や有害物質等の量が少なくなるので、例えばフィルターなど、粉塵を除去するために用いられる部品や装置の交換回数を抑えることができる。
また、運転室内部の空気を浄化することができるので、オペレーターが運転室内で防塵マスク等を着用する必要がなくなり、防塵マスク着用による建設機械操作時の煩わしさを解消することができる。
また、電気式集塵機を運転室内の下部に配設し、光触媒ユニットを運転席の上方に配設するので、粉塵や有害ガスの量が特に多い運転室下部の空気を効率良く浄化でき、また、浄化後の新鮮な空気をオペレーターの頭部付近に供給することができる。
【０００９】
請求項２記載の建設機械用空気浄化装置は、請求項１記載の建設機械用空気浄化装置であって、前記粉塵除去手段が電気式集塵機とフィルター式集塵機とを備え、前記除菌・脱臭手段が光触媒フィルターと光源とを一体化した光触媒ユニットを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の建設機械用空気浄化装置によれば、請求項１又は２と同様の効果を得られると共に、フィルター式集塵機だけでなく、粉塵除去手段としての電気式集塵機と除菌・脱臭手段としての光触媒ユニットを併用する構造を備えるので、従来の空気浄化装置のように、フィルター式集塵機のみを用いて空気を浄化する場合と比較して、空気の浄化効率を向上させることができる。
【００１１】
また、除菌・脱臭手段が光触媒ユニットを備えるので、例えば、活性炭を用いて脱臭する場合と比較して除菌・脱臭機能を長期間にわたり維持することができる。
また、電気式集塵機を運転室内の下部に配設し、光触媒ユニットを運転席の上方に配設するものとすれば、粉塵や有害ガスの量が特に多い運転室下部の空気を効率良く浄化でき、また、浄化後の新鮮な空気をオペレーターの頭部付近に供給することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図を使用して、本実施の形態にかかる建設機械用空気浄化装置１０（以下、単に「空気浄化装置１０」という。）について説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、空気浄化装置１０は建設機械としてのダンプトラック１の運転室２内部の空気を浄化するための装置であり、粉塵除去手段として電気式集塵機２０及びフィルター式集塵機３０、除菌・脱臭手段として光触媒ユニット４０、そしてこれら電気式集塵機２０、フィルター式集塵機３０及び光触媒ユニット４０を連結する連結パイプ５０等を備える。
【００１４】
なお、本実施の形態に示すダンプトラック１は建設中のトンネル坑内に配設されており、また、トンネル坑内の空気中には、トンネル建設工事に伴い発生する粉塵や、ＮＯｘ、ＳＯｘ、硫化水素、アンモニア等の有害ガス成分、臭気成分等が存在しているものとする。
また、図１においては、図面の一部を破断して電気式集塵機２０及び光触媒ユニット４０を示しており、図２においては、連結パイプ５０の一部を破断して示しており、また、矢印は空気の流れを示している。
【００１５】
電気式集塵機２０は、空気取入れ口２１ａが形成されたケース２１内にファン２２、帯電部２３、集塵部２４等を格納して概略構成されており、運転室２内の下部に配設される。
【００１６】
電気式集塵機２０の動作について説明すると、まず、ファン２２を回転させることで、空気取入れ口２１ａから粉塵を含んだ空気をケース２１内に導入する。空気中の粉塵は高電圧を印加した帯電部２３を通過する際に単極性に帯電された状態となり、その後高電圧を付加することにより静電界を形成した集塵部２４の集塵極板２４ａ（集塵電極）上に捕集される。
このようにして集塵部２４により粉塵が概ね除去された空気はケース２１の背面側に接続された連結パイプ５０内を通ってフィルター式集塵機３０に送出される。
なお、集塵部２４はケース２１から脱着可能な構造を備えており、空気や水等を用いて集塵部２４に付着した粉塵を取り除くことで再使用することができる。
【００１７】
フィルター式集塵機３０は、ケース３１内にシロッコファン３２や活性炭素を含有したフィルター３３等を格納して概略構成されており、上述のように、一方の端部が電気式集塵機２０に接続した連結パイプ５０の他方の端部が接続された状態で、運転室２外部（本実施の形態においては運転室２の屋根部分）に配設される。
フィルター式集塵機３０の動作について説明すると、まず、シロッコファン３２を回転させることで、電気式集塵機２０から送出された空気を、連結パイプ５０を介してケース３１内に導入する。導入された空気に含まれる有害ガス及び臭気成分の大部分は、フィルター３３を通過する際に活性炭素によって吸着される。また、電気式集塵機２０によって除去しきれなかった粉塵はフィルター３３によってほぼ完全に除去される。
【００１８】
このようにして、フィルター式集塵機３０によって粉塵や有毒ガスの除去、臭気成分の脱臭等が行われた空気は、ケース３１の底面側に接続された連結パイプ５０内を通って光触媒ユニット４０に送出される。
なお、このようにフィルター式集塵機３０は粉塵除去手段としての機能だけでなく、除菌・脱臭手段としての機能も有することになる。
【００１９】
また、本実施の形態に示すフィルター式集塵機３０は回転自在に軸支された前後２つのロール部３４を備える。これらロール部３４は回転型モータ等の駆動手段（図示せず）に連結しており、駆動手段の駆動により軸３４ａ回りに回転する構造を備えている。そして、フィルター３３は、これらロール部３４に巻き付けられた状態で配設されており、いずれか一方のロール部３４を回転させることで、フィルター３３がこのロール部３４に巻き取られる構造となっている。そして、例えば、ロール部３４が一定時間毎に回転するように駆動手段を制御することで、粉塵等を吸着して汚れたフィルター３３を巻き取り、新しいフィルター３３を供給する構造を備えている。
【００２０】
光触媒ユニット４０は、光源としての紫外線ランプ４１、光触媒フィルター４２等から概略構成され、空気噴出し口４３ａが形成されたケース４３内に格納される。また、ケース４３にはクロスフローファン４４が格納されると共に、上述のように、一方の端部がフィルター式集塵機３０に接続した連結パイプ５０の他方の端部が接続している。そして、ケース４３は運転室２内部（本実施の形態においては運転席の上方）に配設される。
【００２１】
光触媒ユニット４０の動作について説明すると、まず、ケース４３内に配設されたクロスフローファン４４を回転させることで、フィルター式集塵機３０から送出された空気を、連結パイプ５０を介してケース４３内に導入する。導入された空気中には、フィルター式集塵機３０によって除去しきれなかった有害ガス成分及び臭気成分が含まれている。そして、これら有害ガス成分及び臭気成分は酸化チタンを含有する光触媒フィルター４２によって吸着され、この光触媒フィルター４２に対して紫外線ランプ４１により紫外線を照射することにより、有害ガス成分及び臭気成分は酸化分解作用により除菌及び脱臭され、運転室２内に供給される。
【００２２】
本実施の形態に示した空気浄化装置１０によれば、運転室２内部の空気を浄化することができるので、オペレーターが運転室２内で防塵マスク等を着用する必要がなくなり、防塵マスク着用による建設機械操作時の煩わしさを解消することができる。
また、空気浄化装置１０が運転室２外部の空気を吸引するものではなく、運転室２内部の空気を吸引し、浄化した後、再び運転室２に供給する構造を備えている。即ち運転室２内部の空気を循環させながら浄化する構造を備えているので、空気の浄化効率を高めることができる。
【００２３】
また、運転室２外部の空気を吸引し、浄化する従来の空気浄化装置と比較すると、空気浄化装置１０内に導入される粉塵や有害物質等の量が少なくなるので、電気式集塵機２０の集塵部２４に付着した粉塵の除去作業や、フィルター式集塵機３０のケースフィルター３３の交換作業の回数を抑えることができる。
また、空気浄化装置１０がフィルター式集塵機３０だけでなく、粉塵除去手段としての電気式集塵機２０と除菌・脱臭手段としての光触媒ユニット４０を併用する構造を備えるので、従来の空気浄化装置のように、フィルター式集塵機３０のみを用いて空気を浄化する場合と比較して、空気の浄化効率を向上させることができる。
【００２４】
また、フィルター式集塵機３０のフィルター３３がロール部３４に巻き付けられており、ロール部３４を回転させることで新しいフィルター３３が供給される構造を備えているので、フィルター３３の交換作業を減らすことができる。
また、除菌・脱臭手段が光触媒ユニット４０を備えるので、例えば、活性炭を用いて脱臭する場合と比較して除菌・脱臭機能を長期間にわたり維持することができる。
また、電気式集塵機２０を運転室２内の下部に配設し、光触媒ユニット４０を運転席の上方に配設するので、粉塵や有害ガスの量が特に多い運転室２下部の空気を効率良く浄化でき、また、浄化後の新鮮な空気をオペレーターの頭部付近に供給することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、電気式集塵機２０が運転室２内に配設され、運転室２内の空気を吸引するものとしたが、これに限らず、図３に示すように、電気式集塵機２０を、例えば連結パイプ５０を介して、運転室２に設けられている空調装置６０に連結することで、空調装置６０から送出される空気を電気式集塵機２０が吸引し、フィルター式集塵機３０及び光触媒ユニット４０を介して運転室２に供給する構造としても良い。このような構造とすることで、空調装置６０から送出される空気を浄化することができる。なお、図３においては、フィルター式集塵機３０及び光触媒ユニット４０の図示を省略している。
また、フィルター式集塵機３０のフィルター３３がロール部３４に巻き付けられており、ロール部３４を回転させることで新しいフィルター３３を供給するものとしたが、これに限らず、汚れたフィルター３３をオペレーターが適宜交換することにより新しいフィルター３３を供給するものとしても良い。
【００２６】
また、光触媒ユニット４０の紫外線ランプ４１としてオゾン発生型紫外線ランプ、即ち、紫外線ランプが放出する紫外線のエネルギーを利用して、空気中の酸素をオゾンに変換して発生させることが可能な紫外線ランプを使用するものとしても良く、この場合は、発生させたオゾンを利用することで、除菌・脱臭効果をより高めることができる。
また、粉塵除去手段として電気式集塵機２０とフィルター式集塵機３０とを備えるものとしたが、これに限らず、粉塵除去手段として電気式集塵機２０のみ、あるいはフィルター式集塵機３０のみを備えるものとしても良く、また、複数の電気式集塵機２０及びフィルター式集塵機３０を組み合わせた構成としても良く、また、電気式集塵機２０、フィルター式集塵機３０、光触媒ユニット４０の全て、あるいは一部を一体に形成しても良い。
【００２７】
また、電気式集塵機２０とフィルター式集塵機３０の構造に関しては、本実施の形態で示したものに限定されず、一般的に知られている集塵機を利用しても良い。
また、除菌・脱臭手段として光触媒ユニット４０を備えるものとしたが、これに限らず、例えば、活性炭やヨウ素を用いる脱臭装置や、セラミックを触媒として利用する脱臭装置等、一般的に知られている脱臭装置を利用しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の建設機械用空気浄化装置によれば、除菌・脱臭手段及び粉塵除去手段が、運転室外部の空気を導入せずに、運転室内部の空気を循環させるので、空気の浄化効率を高めることができる。また、運転室外部の空気を導入し、浄化する従来の空気浄化装置と比較すると、空気浄化装置内に導入される粉塵や有害物質等の量が少なくなるので、例えばフィルターなど、粉塵を除去するために用いられる部品や装置の交換回数を抑えることができる。
また、運転室内部の空気を浄化することができるので、オペレーターが運転室内で防塵マスク等を着用する必要がなくなり、防塵マスク着用による建設機械操作時の煩わしさを解消することができる。
また、電気式集塵機を運転室内の下部に配設し、光触媒ユニットを運転席の上方に配設するので、粉塵や有害ガスの量が特に多い運転室下部の空気を効率良く浄化でき、また、浄化後の新鮮な空気をオペレーターの頭部付近に供給することができる。
【００３０】
請求項２記載の建設機械用空気浄化装置によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、フィルター式集塵機だけでなく、粉塵除去手段としての電気式集塵機と除菌・脱臭手段としての光触媒ユニットを併用する構造を備えるので、従来の空気浄化装置のように、フィルター式集塵機のみを用いて空気を浄化する場合と比較して、空気の浄化効率を向上させることができる。
【００３１】
また、除菌・脱臭手段が光触媒ユニットを備えるので、例えば、活性炭を用いて脱臭する場合と比較して除菌・脱臭機能を長期間にわたり維持することができる。
また、電気式集塵機を運転室内の下部に配設し、光触媒ユニットを運転席の上方に配設するものとすれば、粉塵や有害ガスの量が特に多い運転室下部の空気を効率良く浄化でき、また、浄化後の新鮮な空気をオペレーターの頭部付近に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる空気浄化装置が建設機械に取り付けられた状態を示す側面図である。
【図２】空気浄化装置の構造を示す側面図である。
【図３】空気浄化装置の他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
１      建設機械（ダンプトラック）
２      運転室
１０    建設機械用空気浄化装置
２０    電気式集塵機
３０    フィルター式集塵機
４０    光触媒ユニット
６０    空調装置
【図１】
0003583395.tif 000002
【図２】
0003583395.tif 000003
【図３】
0003583395.tif 000004