(57)【要約】      （修正有）【課題】捕集効率の高いジェットスクラバーを提供する。【解決手段】ジェットスクラバーを直列に繋ぎ、初段のジェットスクラバーでほとんどの汚れを取り除き２段目で残りの汚れを取り除くようにした。初段のジェットスクラバーから僅かに汚れた水を含んだ空気２４が２段目のジェットスクラバーに送り込まれるが、２段目のタンクを汚染するほどにはならない。そのため２段目のジェット水流に含まれる霧状になった水５は綺麗なので空気に混ざっても空気を汚すことがなくなった。更に初段のジェットスクラバーから来る汚れは霧状であるので、ジェット水流と親和性が非常に高くその霧を取り除きやすい。そのため２段目のジェットスクラバーは小さく、安価に作ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図２を用いて説明する。
図２のようにジェットスクラバーを直列に繋ぎ、一体構造にした集塵機であって（１４）のきれいな水を（２３）のタンクにまず断続的又は連続的に注水し続け、（２３）のタンクで１度使用した水を（１）のタンクに導いて使用し、断続的に又は連続的に排出する集塵機で、〔図２〕の（２２）のブロアーの有無を問わない。
【請求項２】
〔図２〕を用いて説明する。
〔図２〕のようにジェットスクラバーを直列に繋ぎ、一体構造にした集塵機であって〔図２〕の（８）のエルボーのようなジェット水流の方向を変える構造物を配置し、（１７）の障壁を配置した集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】集塵装置としては、一般に利用されている電気掃除機がある。
この電気掃除機の陰圧を作る方法はモータ軸にファンを取り付けファンを回転させることにより発生させる。
塵は空気と一緒にこの陰圧により電気掃除機内部に吸引され、フィルターによって空気と塵が分離され、きれいな空気が排出される。【０００３】〔図１〕を用いて説明する。工場で使用される集塵装置には電気掃除機の他に、〔図１〕の水エジェクタを利用した集塵装置が使用されており、ジェットスクラバーと呼ばれている。
ジェットスクラバーは（２）の水を（３）のポンプで加圧し、（４）のノズルから強い勢いで（１０）の水を（６）の混合管に噴射することによって陰圧を作る。
（１１）の塵を含んだ空気はこの陰圧によりジェットスクラバー内部へ吸引され、（６）の混合管の内部で、（５）のジェット水流と混ざる。
この時、該塵は（５）のジェット水流の水滴に捕獲され、（１）のタンクへ送られる。
（１）のタンク内の（２）の水に該水滴は該塵と一緒に捕獲される。
一方該塵以外の空気は（７）の排気管を通って、大気へ排出される。【０００４】（１３）のピラレットは（１１）の塵を含んだ空気と（５）のジェット水流とを効率良く接触させるためのもので一般的にしばしば利用される。【０００５】（１４）のきれいな水は常時供給する。そのため（２）の水はオーバーフローし、（１５）の排水口から常時排出される。（２）の水は（１１）の塵を含んだ空気の中の塵によって汚染されるが、該供給と排出により（２）の水を、できるだけきれいな状態に保っている。排出された（２）の水は別の水処理装置に導かれ、塵と水に分離され、処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許公開２００６−２９９９３３
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】実例にみる集塵技術  工業調査会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】〔図１〕を用いて説明する。
（９）の排気には（８）の塵を捕獲した水が含まれ、そのため所謂捕集効率が悪くなる。その原因は２つある。【０００９】１番目の原因は、（５）のジェット水流が（２）の水を巻き上げるためである。
（２）の水は（８）の塵を捕獲した水を含んでいるので、該塵により汚染されている。
巻き上げられた該水は霧状になり、（９）の排気に混ざって外部へ排出されてしまう。
集塵機は（９）の排気がきれいなことを要求されるので、この特性を改善する必要がある。
またもし（２）の水をきれいに保つことで（９）の排気をきれいにするには、多量の（１４）のきれいな水を流し込む必要があり、運転コストが高くなってしまう。【００１０】２番目の原因は、（５）のジェット水流は元々霧状になっており、該霧を（２）の水で完全に捕獲できないためである。
（５）のジェット水流は（１１）の塵を含んだ空気の塵を捕獲しているので、（５）のジェット水流の霧にも該塵が含まれている。該霧は（９）の排気に混ざって排出されてしまう。
集塵機は（９）の排気がきれいなことを要求されるので、この特性を改善する必要がある。【００１１】集塵機は（１１）の塵を含んだ空気をより多く吸引することが要求される。
吸引量を多くするには（３）のポンプの性能を上げる必要があるが、高性能のポンプは価格が高いので、装置全体の製造価格が上がってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】〔０００９〕と〔００１０〕の課題の解決手段を〔図２〕を用いて説明する。
２台のジェットスクラバーを〔図２〕の様に直列に繋ぐ。（１４）のきれいな水はＢ側の（２３）のタンクへ供給する。
（２３）のタンクで一度使用した（２１）の水は（１９）の管を通り、Ａ側の（１）のタンクでも使用される。（１）のタンクで使用した水は最終的にオーバーフローさせ外部へ排出する。【００１３】Ａ側のジェットスクラバーの（８）の塵を捕獲した水は直接（２）の水の表面に衝突させるのではなく、（１６）のエルボーで方向を変え、（１）のタンクの側面に衝突させる。【００１４】（１８）の配管には（１７）の障壁を設ける。（１８）の配管が円筒形であれば円筒の半分以上を板で斜めに塞ぐように取り付ける。【００１５】〔００１１〕の課題の解決手段を〔図２〕を用いて説明する。
（２２）のブロアーを配置する。取り付け方向は、〔図２〕のＡ側を該ブロアーの吸気口とし、Ｂ側を該ブロアーの排気口とする。
【発明の効果】
【００１６】〔図２〕の様にジェットスクラバーを直列に繋ぐことの効果を説明する。【００１７】〔図１〕の（１１）の塵を含んだ空気が常に吸引されているとし、該空気と一緒に吸引される該塵の重量がＸ（ｇ／秒）であったとする。
また〔図１〕の（１４）のきれいな水の投入体積をＷ（Ｌ／秒）とし、常に供給しているものとする。
投入された該水は（１）のタンクの中の（２）の水と混ざり、オーバーフローし、（１５）の排水口から排出される。
排出される水の体積は、（１４）のきれいな水の投入体積と同じＷ（Ｌ／秒）となる。
十分長い時間が経過すると、（２）の水は塵による汚染が進み、定常状態になる。つまり、吸い込まれる塵の量と、（１５）の排出口から排出される（２）の水に含まれる塵の量は同じになる。
このことから、定常状態で（２）の水に含まれる塵の割合Ｒは吸引する塵の質量／投入される水の体積で求められ
【数１】
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となる。
（２）の水は（５）のジェット水流になり循環している。該ジェット水流により（２）の水は巻き上げられ、霧状になり、（９）の排気に混ざって排出されてしまう。また該ジェット水流の霧状の該水も排出されてしまう。
（９）の排気に含まれる該霧が水に戻った体積をＭ（Ｌ／秒）とすると、（９）の排気に含まれる塵の質量Ｍｔは
【数２】
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となる。【００１８】〔図２〕の様にジェットスクラバーを直列に繋いだ場合で、〔図２〕の（１１）の塵を含んだ空気が常に吸引されているとし、該空気と一緒に吸引される該塵の重量がＸ（ｇ／秒）であったとする。
また〔図２〕の（１４）のきれいな水の投入体積をＷ（Ｌ／秒）とし、常に供給しているものとする。
（１７）の障壁、（１６）のエルボー、（２２）のブロアーの効果を無視すると、（２４）のＡ側の排気に含まれる該塵の質量は〔００１７〕で求めた結果と同じく〔数２〕となる。
次に〔図２〕の（２１）の水は（２４）のＡ側の排気に含まれる塵によって汚染され、定常状態となる。
定常状態での（２１）の水に含まれる塵の割合Ｒ２は（２４）のＡ側の排気に含まれる塵の質量／投入される水の体積なので、
【数３】
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となる。
（２１）の水は霧状になり、〔図２〕の（９）の排気に混ざって放出されてしまう。
（９）の排気に含まれる該霧が水に戻った体積をＭ（Ｌ／秒）とすると、〔図２〕の（９）の排気に含まれる該塵の量は、
【数４】
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となる。
一般のジェットスクラバーではＭ＜＜Ｗであるので、ここではＷ＝１０００＊Ｍとし、Ｘを１０（ｇ／秒）として〔図１〕及び〔図２〕のジェットスクラバーの（９）の排気に含まれる塵の質量を求める。
〔図１〕のジェットスクラバー場合は〔数２〕で求められ
（Ｘ＊Ｍ）／Ｗ＝（１０＊Ｍ）／（１０００＊Ｍ）＝１／１００（ｇ／秒）
〔図２〕のジェットスクラバー場合は〔数４〕で求められ
（Ｘ＊Ｍ＊Ｍ）／（Ｗ＊Ｗ）＝（１０＊Ｍ＊Ｍ）／（１０００＊１０００＊Ｍ＊Ｍ）＝１／１０００００（ｇ／秒）
となる。
〔図２〕のジェットスクラバーは従来の〔図１〕のジェットスクラバーの１／１０００の塵しか排出しないので著しく改善される。【００１９】もしこれを〔図１〕のジェットスクラバーで実現しようとすると１０００倍の（１４）のきれいな水を流し続ける必要があり、ランニングコストが著しく高くなってしまう。【００２０】〔図２〕の（１６）のエルボーの効果について説明する。
（５）のジェット水流は（１３）のピラレットを通過しても未だかなりの速度であり、（１６）のエルボーが無いと、直接（２）の水に衝突するので、該水を巻き上げてしまう。その結果（２４）のＡ側の排気に該水が霧となって混ざってしまう。該霧は塵によって汚染されているので、（２４）のＡ側の排気に含まれる塵が増えてしまう。〔数４〕で表現すればＭが大きくなる。
結果として（９）の排気に含まれる塵の質量が増えてしまう。
これに対し（１６）のエルボーを設置した場合は、（５）のジェット水流は（１）タンクの壁面に当たるので、（２）の水を巻き上げなくなる。結果として（２４）のＡ側の排気に含まれる塵が増えない。〔数４〕で表現すればＭが小さくなる。結果として（９）の排気に含まれる塵の質量を減らすことができる。
又（１６）のエルボーの出口を〔図２〕のように、（２０）のＡ側排気口の逆方向へ向けるか、構造上、逆方向に取り付けが困難な場合は（２０）のＡ側排気口へ直接（５）のジェット水流の飛沫が飛ばない方向の（１）のタンクの側壁の方向へ向けても良い。
そうすることで、（５）のジェット水流の飛沫が（２０）のＡ側排気口へ入りにくくなり（２４）のＡ側の排気に含まれる塵を減らすことができる。結果として（９）の排気に含まれる塵の量を減らすことができる。【００２１】〔図２〕の（１７）の障壁の効果について説明する。
（２４）のＡ側の排気には（８）の塵を捕獲した水が霧状になり混ざっている。
該霧は（１７）の障壁にぶつかることで再度液状に戻り、自重により（１）のタンクへ戻る。これにより（２４）のＡ側の排気に含まれる該霧を捕獲した水の量が減少し、（２１）の水を汚染しにくくする。結果的に（９）の排気に含まれる塵の質量が減少する。【００２２】〔図２〕の（２２）のブロアーの効果について説明する。
ジェットスクラバーに（１１）の塵を含んだ空気を多く吸引させるには、（３）のポンプ性能を上げる必要がある。より多くの（１０）の水を流し、より高い圧力に加圧する必要がある。その様なポンプは一般に価格が高くなる。
またもし（３）のポンプに比べ、（２５）のポンプの性能が著しく低い場合には（２６）のジェット水流が（２４）のＡ側の排気の流れを阻害する方向に働いてしまう。そのため、（３）のポンプも（２５）のポンプも同じ性能にしなければならない。しかしそれでは製造価格が高くなる。
そこで〔図２〕の（２２）のブロアーを配置することで、（２５）のポンプの性能が著しく低い場合でもＡ側の排気の流れが（２６）のジェット水流に阻害されたとしても（２４）のＡ側の排気の流れが減少しないようにすることができる。
また該ブロアーを配置することで（１１）の塵を含んだ空気をより多く吸引させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来品の構造を示した断面図である
【図２】発明品の構造を示した断面図である
【図３】実施例の正面の構造図である
【図４】実施例の裏面の構造図である
【図５】実施例の側面の構造図である
【図６】実施例の側面の構造図である
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２３】〔図３〕を用いて実施例の特性を説明する。
〔図２〕の（１）タンクと（２３）のタンクは１つに組み合わせて製作した。
〔図３〕の（４４）のＡ側混合管、（４５）のＢ側混合管、（４２）の清浄な空気の排気口、５１のＡ側排気管は１００Ａのサイズの物で製作した。
（４４）のＡ側混合管の長さすなわち、ノズルの先端からピラレットまでの長さは１０００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下に取った。
該混合管の長さが短いと（３９）の塵を含んだ空気の吸気口から吸気される空気の量が減少するからである。又長い場合には装置寸法が大きくなるためである。
この径の寸法で最も適したノズルの特性は水の圧力１５気圧で水の流量は２５Ｌ／分であった。
このことから水を循環させる〔図２〕の（３）のポンプ性能を決めた。
また〔図３〕の（３０）のＡ側タンク及び（３１）のＢ側タンクの容積は３０Ｌとした。
尚ノズルから噴射される水の形状は充円錐形で、角度は６０度とした。
該ポンプ、混合管、ノズルの組み合わせで（３９）の塵を含んだ空気の吸気口から吸気される空気の量は１．５立米／分であった。
（４０）のブロアーは１．５立米より大きい排気能力を持つものを選択した。
具体的には７立米／分で、最大静圧０．８ｋＰａである。
（３１）のＢ側タンクの水を循環させるポンプは製造コストを下げるため１０気圧で１５Ｌ／分のノズルを用い、それに見合った、コストの低いポンプを選択した。【００２４】〔図４〕、〔図６〕を用いて実施例の動作を説明する。
吸水、排水の動作は〔図４〕の（４８）のＡ側水量中位置センサーと（４９）の水量上限センサーを監視して行った。
動作の遷移は停止状態、準備運転状態、運転状態の３個の状態になるようシーケンスを作成した。
準備運転状態では水をタンクへ注入したり、タンクから排水したりする動作を行わせた。
運転状態ではタンクの吸水、排水と〔図２〕の（３）のポンプ（２５）のポンプ、（２２）のブロアーを動作状態にした。【００２５】タンクの吸水、排水動作の説明を〔図３〕、〔図４〕と〔図６〕を用いて説明する。
準備運転状態にすると、〔図４〕の（４９）の水量上限センサーが水位を検出していない場合には〔図６〕の（５３）の電磁弁を開き水を〔図３〕の（３１）のＢ側タンクに導入する。該タンクの水位が上がり、〔図３〕の（３６）のＢ側タンクからＡ側タンクへの水供給用配管の位置までくると、該配管を通して〔図３〕の（３０）のＡ側タンクへ注水し始める。
Ｂ側タンクも満たされてくると、水位が〔図４〕の（４９）の水量上限センサーの位置まで達する。
該上限センサーが水位を検出した場合〔図６〕の（５３）の電磁弁を閉じるようにする。また同時に〔図６〕の（５４）の電磁弁を開き、（５５）の排水用ポンプを動作させ排水を行う。
該排水ポンプが動作し、排水が始まると水位が〔図４〕の（４９）の水量上限センサーの位置より低くなった時、〔図６〕の（５３）の電磁弁を開き注水を始める。
しかし、該排水の流量は注入する水の流量より多く設定しておくので水位は徐々に低くなり、〔図４〕の（４８）のＡ側水量中位置センサーより低くなる。〔図４〕の（４８）のＡ側水量中位置センサーが検出しなくなると、〔図６〕の（５４）の電磁弁を閉じ、（５５）の排水用ポンプを停止する。
以降この動作を繰り返すようにシーケンスを作成した。【００２６】運転状態について〔図３〕、〔図４〕、〔図６〕を用いて説明する。
〔図４〕の（４６）のＢ側水量下限センサーと（４７）のＡ側下限センサーの両方が水位を検出している場合には運転可能とし、運転開始スイッチを押すことで運転状態にし、かつ保持する。もし運転中に〔図４〕の（４６）のＢ側水量下限センサー又は、（４７）のＡ側下限センサーのどちらかが水位を検出できなくなった場合には異常とし、運転状態から停止状態へ遷移させるシーケンスを作成した。【００２７】注入する水の量は毎分２Ｌに設定した。
【産業上の利用可能性】
【００２８】本件発明は集塵装置として開発されたものであるが、除害装置として使用することもできる。
【符号の説明】１  タンク
２  水
３  ポンプ
４  ノズル
５  ジェット水流
６  混合管
７  排気管
８  塵を捕獲した水
９  排気
１０  水
１１  塵を含んだ空気
１２  吸気口
１３  ピラレット
１４  きれいな水
１５  排水口
１６  エルボー
１７  障壁
１８  配管
１９  管
２０  Ａ側排気口
２１  水
２２  ブロアー
２３  タンク
２４  Ａ側の排気
２５  ポンプ
２６  ジェット水流
２７  欠番
２８  欠番
２９  欠番
３０  Ａ側タンク
３１  Ｂ側タンク
３２  Ｂ側用ポンプへの水供給口
３３  Ａ側用ポンプへの水吸水口
３４  排水口
３５  吸水口
３６  Ｂ側タンクからＡ側タンクへの水供給用配管
３７  Ｂ側ノズル
３８  Ａ側ノズル
３９  塵を含んだ空気の吸気口
４０  ブロアー
４１  ピラレット
４２  清浄な空気の排出口
４３  障壁
４４  Ａ側混合管
４５  Ｂ側混合管
４６  Ｂ側水量下限センサー
４７  Ａ側水量下限センサー
４８  Ａ側水量中位置センサー
４９  水量上限センサー
５０  エルボー
５１  Ａ側排気管
５２  流量計
５３  電磁弁
５４  電磁弁
５５  排水用ポンプ
５６  水取入口
５７  水排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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