(57)【要約】【課題】  装置が大型化することがないうえに、塵埃等による目詰まりの発生が少なく長期間安定した除塵が可能な除塵方法及び除塵機を目的とするものである。【解決手段】  作業現場で発生する微細な塵埃類のみを導入した管路内に混合用液体を供給してこの管路内に設けた塵液混合部材により混合し、微細な塵埃類が混合された塵埃混合流体として排出することを特徴とする除塵方法、および作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路４１に混合用液体の供給口５と塵液混合部材２とを順次設けるとともに、塵埃混合流体を放流する排出口４１ｂを前記した管路４１に設けた除塵機および作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路４１に混合用液体の供給口５と塵液混合部材２とを順次設けるとともに、塵埃混合流体の気液分離を行う気液分離室４０を設け、分離された液体を混合用液体として貯留する貯液槽５０を設けた除塵機。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業現場で発生した微細な塵埃類を導入した管路内に混合用液体を供給してこの管路内に設けた塵液混合部材により混合し、微細な塵埃類が混合された塵埃混合流体として排出することを特徴とする除塵方法。
【請求項２】
塵液混合部材により混合した塵埃混合流体を気液分離室に導いて塵埃混合流体と清浄空気とに分離したうえ排出する請求項１に記載の除塵方法。
【請求項３】
作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路に混合用液体の供給口と塵液混合部材とを順次設けるとともに、塵埃混合流体を放流する排出口を前記した管路に設けたことを特徴とする除塵機。
【請求項４】
作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路に混合用液体の供給口と塵液混合部材とを順次設けるとともに、塵埃混合流体の気液分離を行う気液分離室を設け、分離された液体を混合用液体として貯留する貯液槽を設けたことを特徴とする除塵機。
【請求項５】
管路内に設けた塵液混合部材が、管路内に導入される塵埃類の最大径よりも大径の錯綜した流路を備えた３次元網目構造体である請求項３または４に記載の除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に建築現場やセンメント製造工場、製粉工場等のように大量に発生する作業現場で発生する塵埃や粉体などの微細な塵埃類を、大がかりな集塵機を用いることなく効率よく簡易に除去できる除塵方法及び除塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、塵埃や粉体などの塵埃類の処理を効率的に行うため、塵埃類の発生源に接続される導管内に複数の噴霧器を設けてこの噴霧器から処理液を噴霧して塵埃の一部を除去するとともに、残りの含塵流体を処理槽に導いてノズルから処理液を噴霧して塵埃をさらに除去するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、水を含ませたスポンジよりなるフィルタを用いてより細かな塵埃を除去するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、処理液を噴霧する特許文献１の装置では処理を２回行わなければならず装置が大型化するうえに高価なものとなる問題があった。また、水を含ませたスポンジをフィルタとする特許文献２の装置では、フィルタが短時間で目詰まりを起こすため、モータの負荷が大きくなり電力消費が増大するうえにフィルタの交換や清掃を頻繁に行わなければならないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−６１２３７号公報
【特許文献２】特開２００４−４９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、装置が大型化することがなく、フィルタの目詰まりを起こすことなく除塵を長期間安定して行うことができる除塵方法及び除塵機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、作業現場で発生した微細な塵埃類を導入した管路内に混合用液体を供給してこの管路内に設けた塵液混合部材により混合し、微細な塵埃類が混合された塵埃混合流体として排出することを特徴とする除塵方法を請求項１の発明とし、この請求項１の発明において、塵液混合部材により混合した塵埃混合流体を気液分離室に導いて塵埃混合流体と清浄空気とに分離したうえ排出する除塵方法を請求項２の発明とする。また、前記した除塵方法を実施するための装置である、作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路に混合用液体の供給口と塵液混合部材とを順次設けるとともに、塵埃混合流体を放流する排出口を前記した管路に設けた除塵機を請求項３の発明とし、作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路に混合用液体の供給口と塵液混合部材とを順次設けるとともに、塵埃混合流体の気液分離を行う気液分離室を設け、分離された液体を混合用液体として貯留する貯液槽を設けた除塵機を請求項４の発明とし、この請求項３または４の発明において、管路内に設けた塵液混合部材を、管路内に導入される塵埃類の最大径よりも大径の錯綜した流路を備えた３次元網目構造体とした除塵機を請求項５の発明とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、作業現場で発生した微細な塵埃類を導入した管路内に混合用液体を供給してこの管路内に設けた塵液混合部材により混合し、微細な塵埃類が混合された塵埃混合流体として排出するようにしたので、バグフィルタ等の大がかりな集塵機を設置することなく作業現場に浮遊する微細な塵埃類が混合用液体に捕捉されて塵埃混合流体とされ、簡単に含塵空気が清浄化されることとなるので環境上好ましい。また濾過材を用いないので濾過材の交換や洗浄等のメンテナンスが不要となるうえに塵液混合部材は常に混合用液体により洗浄されるので目詰まりの発生を防止するので長期間安定した除塵が可能となる。
【０００７】
また、請求項２のように、塵液混合部材により混合した塵埃混合流体を気液分離室に導いて塵埃混合流体と清浄空気とに分離したうえ排出するようにしたときは、清浄空気は外気に放出し、塵埃混合流体を沈殿させることにより上澄液を混合用液体として循環再利用できるので、塵埃混合流体を排水放流できない場所で使用することができる。
【０００８】
さらに、請求項３のように、作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路に混合用液体の供給口と塵液混合部材とを順次設けるとともに、塵埃混合流体を放流する排出口を前記した管路に設けたものとし、混合用液体に水道水を利用すれば塵埃混合流体を外部に排水放流できることと相俟って装置が簡単で小型化なものとなるので、前記した方法を安価に実施できるものとなり、しかも、フィルタを用いなくてもよいので目詰まりがなく、目詰まりによるモータの負荷が高まり電力消費が増大することもない。
【０００９】
さらにまた、請求項４のように、作業現場で発生する微細な塵埃類のみを直接導入する管路に混合用液体の供給口と塵液混合部材とを順次設けるとともに、塵埃混合流体の気液分離を行う気液分離室を設け、分離された液体を混合用液体として貯留する貯液槽を設けたものは、清浄空気と空気を含まない塵埃混合流体とを分離し、塵埃混合流体を沈殿させることにより上澄液を混合用液体として循環再利用できるので、外部への排水放流ができない場所で利用できるものとなる。また分離後の清浄空気を作業現場に戻せば作業環境を簡便に向上できるものとなる。
【００１０】
さらにまた、請求項５のように、管路内に設けた塵液混合部材が、管路内に導入される塵埃類の最大径よりも大径の錯綜した流路を備えた３次元網目構造体としたものは、塵液混合部材の目詰まりを確実に防止できるので、長期間メンテナンスフリーとすることができ、稼働率が高くなりランニングコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の除塵機を組み込んだ除塵装置の好ましい実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１において１は本発明の除塵機を組み込んだ除塵装置の装置本体である。この装置本体１は作業現場等で発生する全ての塵埃類から微細な塵埃類のみを分離する分離槽３と、処理装置４とからなるものである。前記した分離槽３は、作業現場で発生する全ての塵埃類から紙や樹脂フィルム等の軽い塵埃や後記する塵液混合部材２の３次元網目構造体の錯綜する流路よりなる網目開口の最小径より大きな粒径をもつ塵埃を分離する機能を有しており、また、処理装置４は、塵液混合部材２を備えた本発明に係る除塵機を組み込んで塵埃を水等の混合用液体に混合させて捕捉し、塵埃と混合用液体との塵埃混合流体から清浄空気を消泡分離して排出するものであり、塵液混合部材２により混合用液体中に捕捉される塵埃を該塵液混合部材２の網目開口を通過可能な粒径とすれば目詰まりを確実に防止でき保守点検を不要にできるが、塵液混合部材２を交換洗浄するものとすれば必ずしも網目開口より小さな粒径の塵埃に限定されるものではない。
【００１２】
前記分離槽３は槽の側壁上部に接続される塵埃の導入管３０と、該導入管３０の開口先方部を囲む塵埃の衝突板３１と、紙やプラスチックスフィルム等の軽い物体が処理装置４の管路４１内に進入することがないようにする網状仕切り３２とからなる。また、このような除塵装置を一般家庭に設けてもよく、この場合分離槽３は不要となる。これは家庭での掃除で発生する塵埃は塵液混合部材２を詰まらせる粒径のものは少ないからである。
【００１３】
前記処理装置４は、清浄空気を塵埃混合流体から分離させる気液分離室４０と、清浄空気が含まれない塵埃混合流体のみを貯留させる貯液槽５０と、分離槽３に作業現場で発生した塵埃類のうち目詰まりを起こさない微細な塵埃類の導入口４１ａを臨ませるとともに、塵埃混合流体の排出口４１ｂを気液分離槽４０に臨ませた管路４１と、該管路４１内に設けられる塵液混合部材２と、管路４１内に供給口５を介して混合用液体としての水を供給する水中ポンプ４２と、管路４１内を負圧化する吸引装置４３とからなるものであり、除塵機は管路４１と供給口５と塵液混合部材２とから構成される。また、水中ポンプ４２により吸い上げられる貯液槽５０の混合用液体を管路４１に供給する供給口５は塵液混合部材２の前方（流入方向側）に設けられている。４４は気液分離室４０と貯液槽５０と区画する隔壁であり、気液分離室４０に流入した清浄空気は吸引装置４３に吸引され、吸引装置４３に設けられた排出口を通じて外部に排出される。
【００１４】
また、貯液槽５０には塵埃が混合された塵埃混合流体が貯留され、塵埃混合流体中の塵埃を沈殿させてその上澄液を水中ポンプ４２で吸い上げて混合用液体として循環再利用するものとし、外部への排出放流ができない場所での使用を可能とするとともに分離槽３と処理装置４と一体化して取り扱いや搬送移動を容易なものとしている。また、水道使用量も抑えられランニングコストの低減を図ることができる。再利用により貯液槽５０内の上澄液が利用できないほど汚れた際は、貯液槽５０内の塵埃混合流体を処理済液出口としてのドレンを介して排出するか、処理済液出口を介して吸引排出したのち新しい混合用液体を供給するものとする。
【００１５】
図４に示される除塵機の第１の実施例は、混合用液体の供給管の供給口５を１本の管路４１の管壁に設け、混合用液体が管路の横方向から供給されるようになっているが、管路４１内に流出方向に先端が向くよう屈曲させた供給管を配設するものとしてもよいことは勿論である。供給管の開口を流出方向に向けることにより、混合用液体の流速の低下を防ぎ混合用液体と塵埃との混合がより効果的に行われるようにしている。また、図４において、管路４１を水平に配置させたものとしているが、管路４１を水平に配置させると水流が低下した際、重力により水流が管路４１の下側を流れやすくなり管路４１の上側に空気層が形成される塵埃の混合用液体への混合効率が低下するので、管路４１は垂直に配設することが好ましい。
【００１６】
また、図５に示される除塵機の第２の実施例は、管路４１の外周をジャケット状の筒体６で被套して該筒体６に混合用液体の供給管を接続するとともに筒体６内の混合用液体を管路４１内に供給する供給口５を管壁に３箇所設けたものとしているが、管路４１内に流出方向に先端が向くよう屈曲させた供給管を３本配設するものとしてもよいことは勿論である。供給管の開口を流出方向に向けることにより、混合用液体の流速の低下を防ぎ混合用液体と塵埃との混合がより効果的に行われるようにしている。また、図５においても、管路４１を水平に配置させたものとしているが、管路４１を水平に配置させると水流が低下した際、重力により水流が管路４１の下側を流れやすくなり管路４１の上側に空気層が形成される塵埃の混合用液体への混合効率が低下するので、管路４１は垂直に配設することが好ましい。
【００１７】
さらに、図７に示される除塵機の第３の実施例は、１本の管路４１を２本に分岐し、分岐された２本の管路４１の外周をジャケット状の筒体６で被套して、該筒体６に混合用液体の供給管を接続し筒体６内の混合用液体が各管路４１の周壁に等間隔に透設された３個の供給口５より管路４１内に供給されるようにしているが、管路４１内に流出方向に先端が向くよう屈曲させた供給管を３本配設するものとしてもよいことは勿論である。供給管の開口を流出方向に向けることにより、混合用液体の流速の低下を防ぎ混合用液体と塵埃との混合がより効果的に行われるようにしている。また、管路４１を２本に分岐することによって管路４１は細くなるので、管路４１を水平に配設しても混合用液体は管路４１内を偏ることなく均一に流れやすくなるので塵液の接触をより効率的に行うことができる。なお、分岐数は２つに限定されるものではなく、除塵条件等に合わせて自由に分岐数を増すことができるのはいうまでもない。さらに、図７においても、管路４１を水平に配置させたものとしているが、管路４１を水平に配置させると水流が低下した際、重力により水流が管路４１の下側を流れやすくなり管路４１の上側に空気層が形成される塵埃の混合用液体への混合効率が低下するので、管路４１は垂直に配設することが好ましい。
【００１８】
塵液混合部材２は管路４１内においてこれに導入された微細な塵埃類と混合用液体とを的確に混合するものであれば保形性の高い金属製でも、合成樹脂製としてもよいが、管路４１内に導入される塵埃類の最大径よりも大径の複雑に錯綜した流路を備えた３次元網目構造体が特に好ましい。このような３次元網目構造体を用いる場合において、弾性がある合成樹脂製とする場合には流水圧で圧縮されて管路４１との間に隙間が生じることがないよう管路４１に塵液混合部材２を接着するなど固定手段を施しておくことが好ましく、また、管路４１内に設けられる塵液混合部材２の外径や長さ等は混合用液体の水量や水圧、塵埃の大きさや量に応じて適宜設定するものとする。さらに、３次元網目構造体の錯綜する流路としたの網目開口は好ましい実施の形態では１ｍｍ〜３ｍｍ径のものを約６０個／２５ｍｍ程形成するものを用いたが、塵埃の種類に応じて適宜変更できるのはいうまでもない。また、３次元網目構造体は発泡体の骨格のみを利用するスポンジを用いたが、金属または合成樹脂の繊維を錯綜させて３次元網目構造体を形成したものとしてもよいことは勿論である。
【００１９】
また、好ましい実施の形態では混合用液体を水として、塵埃が混合された塵埃混合流体を排水溝にそのまま排出放流することができるようにしているが、特にミクロンレベルの塵埃が混合用液体に効率よく混合されるように界面活性剤等の処理薬を混ぜたものとしてもよいことは勿論であり、処理薬を含んだ混合用液体を用いる場合は必要に応じて塵埃混合流体の処理が必要となることはいうまでもない。
【００２０】
このように構成されたものは、図９に示されるような建築中ビル等の作業現場の各階に集塵配管を施しておき、地上に設置された循環型の除塵装置を起動して各種作業が行われている階の集塵配管の開口を開放して集塵を行う。このように作業が行われている階から集塵された塵埃は空気とともに１階に設置された除塵装置により吸引され、図１〜３図に示される分離槽３に導入される。
【００２１】
分離槽３に吸引された塵埃は衝突板３１に衝突して粒径の大きな塵埃は重力で分離槽３の槽底に落下堆積される。さらに、紙や樹脂フィルム等の軽量で大きな塵埃は網状仕切り３２により捕捉されて除塵機に進入することが阻止される。これにより塵液混合部材２の網目開口より小さな粒径をもつ塵埃を含んだ空気が処理装置４の除塵機に吸引されることとなる。
【００２２】
そして、除塵機の管路４１に吸引された塵埃は塵液混合部材２の手前で、水中ポンプ４２により吸い上げられた貯液槽５０からの混合用液体が供給口５を通じて管路４１に大量供給されることにより、塵埃を含んだ空気は混合用液体の流れに巻き込まれて送出されることとなる。
【００２３】
混合用液体と含塵空気は塵液混合部材２内に流入し、塵液混合部材２の錯綜する流路を備えた３次元網目構造体により塵埃は混合用液体と攪拌混合され塵埃は混合用液体に捕捉され、塵埃混合流体となって流出していくこととなる。この塵埃混合流体に空気は微細な泡状となって攪拌されるので空気中に含まれる塵埃は混合用液体に捕捉されていくこととなる。このようにして塵埃を含んだ空気から塵埃は取り除かれて清浄化されてゆく。そして、塵埃は混合用液体に混合され泡状の清浄空気と混じり合った塵埃混合流体として管路４１の排出口４１ｂより気液分離室４０内に排出され、塵埃混合流体内に混在される泡状の清浄空気と塵埃混合流体とは分離される。塵埃混合流体は貯液槽５０に排出され、清浄空気は吸引装置４３に吸引され排出口より外部に放出される。
【００２４】
また、貯液槽５０内に貯留された塵液混合流体の塵埃は沈殿されその上澄液は水中ポンプ４２により吸い出されて管路４１内に供給され循環再利用するため、塵埃混合流体は外部に放流されることがない。そして、貯留槽５０内において塵埃を沈殿させた上澄液の汚れが酷くなった場合は、貯液槽５０内に堆積した塵埃を塵埃混合流体とともに処理済液出口としてのドレンから排出したり、処理済液出口より吸引排出したりした後、新しい混合用液体を貯液槽５０に供給する。
【００２５】
なお、前記除塵装置は混合用液体の貯液槽５０を設け塵埃混合流体を貯液槽５０に戻し、塵埃を沈殿させて上澄液を混合用液体を循環再利用するものとして外部への排出放流を行わないものとしているが、図１０に示されるように、塵埃混合流体を放流することができる場所においては、混合用液体に水道水を利用して塵埃混合流体を下水などに放流排水するものとしてもよい。このようにすれば貯液槽５０が不要になって装置は小型化され別の工事現場への搬送移動が簡易に行えるものとなる。また図１０に示されるように、集塵を必要とする階に分離槽３を移動配置して塵液混合部材２を通過できない大きさの塵埃を分離して除塵機の目詰まりを防止するものとしているが、図８に示されるように、分離槽３が除塵装置に一体的に組み込まれたものとしてもよいことは勿論である。
【００２６】
また、図８は放流可能な場所に配置する除塵装置の他の実施例を示すもので、前記した除塵装置と同様、装置本体１に分離槽３と処理装置４とを設け、処理装置４の除塵機を縦型とするとともに貯液槽５０を省略して混合用液体は水道より供給し、塵埃混合流体を外部に排出放流するものとした点以外は同じ構成であり、吸引装置４３により吸引されて分離槽３に導入された塵埃は、塵液混合部材２の３次元網目構造体の錯綜する流路よりなる網目開口の最小径より大きな粒径をもつ塵埃が分離されて、網目開口より小さい塵埃のみが縦型の管路４１内に導入される。そして、管路４１内に供給される混合用液体としての水道水は管路４１内に吸引された塵埃空気は混合用液体とともに塵液混合部材２に送り込まれ、塵埃と混合用液体としての水道水は混合され、塵埃は混合用液体に捕捉されて清浄空気と塵埃が混合された塵埃混合流体とは排出口４１ｂより排出されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の除塵機を組み込んだ除塵装置の好ましい実施例を示す縦断正面図である。
【図２】同じく一部切欠側面図である。
【図３】同じく横断平面図である。
【図４】本発明の除塵機の第１の実施例を示す縦断断面図である。
【図５】本発明の除塵機の第２の実施例を示す縦断断面図である。
【図６】同じく図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の除塵機の第３の実施例を示す縦断断面図である。
【図８】除塵装置の他の実施例を示す縦断断面図である。
【図９】除塵装置を建築現場に設置した状態を示す概略説明図である。
【図１０】図９に用いたものとは異なる除塵装置を建築現場に設置した状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
２  塵液混合部材
５  混合用液体の供給口
40  気液分離室
41  管路
41a 微細な塵埃類を導入する導入口
41b 塵埃混合流体の排出口
50  貯液槽
【図１】
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【図２】
2006326556.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006326556.tif 000007
【図６】
2006326556.tif 000008
【図７】
2006326556.tif 000009
【図８】
2006326556.tif 000010
【図９】
2006326556.tif 000011
【図１０】
2006326556.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月2日(2005.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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