(57)【要約】【課題】集塵装置内の濾過体に付着した粉塵を逆洗して払い落とす際に、極めて安全な方法で処理することが可能な集塵装置を提供することを課題とする。【解決手段】閉室に形成された集塵機１０の内部空間が隔壁１６で含塵ガス室１８と清浄ガス室１７に隔離され、含塵ガスを外面から透過させ濾過して清浄化する濾過材２０−１と、濾過材の一端に濾過後の清浄ガスを流出する開口部２０−２とを備えた濾過体２０を有し、集塵機１０には、集塵機内の空気を排出して窒素ガスで置換するために、集塵機１０の外部に設けられた窒素ガス供給源３４から含塵ガス室に対して窒素ガスを送入する窒素ガス送入部３３が設けられ、ノズル１９には、逆洗用ガスとして窒素ガスの供給を受けるように窒素ガス供給源３４が接続され、清浄ガス室１７もしくは清浄ガス排気部３８には、集塵機内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段３９が接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉室に形成された集塵機の内部空間が隔壁で含塵ガス室と清浄ガス室に隔離され、含塵ガスを外面から透過させ濾過して清浄化する濾過材と、該濾過材の一端に濾過後の清浄ガスを流出する開口部とを備えた濾過体を有し、該濾過体は、上記開口部を清浄ガス室に連通するように、そして濾過材を含塵ガス室側に位置するように、上記隔壁により支持され、外部から含塵ガスを含塵ガス室内に導入する含塵ガス給気部を含塵ガス室側に設けるとともに、清浄ガスを外部へ排気する清浄ガス排気部を清浄ガス室側に設け、清浄ガス室内には、外部から供給される逆洗用ガスを噴射するノズルが濾過体の開口部に向けて配置されている濾過式集塵装置において、
上記集塵機には、集塵機内の空気を排出して窒素ガスで置換するために、該集塵機の外部に設けられた窒素ガス供給源から含塵ガス室に対して窒素ガスを送入する窒素ガス送入部が設けられ、
上記ノズルには、逆洗用ガスとして窒素ガスの供給を受けるように窒素ガス供給源が接続され、
上記清浄ガス室もしくは清浄ガス排気部には、集塵機内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段が接続されていること、
を特徴とする濾過式集塵装置。
【請求項２】
閉室に形成された集塵機の内部空間が隔壁で含塵ガス室と清浄ガス室に隔離され、含塵ガスを外面から透過させ濾過して清浄化する濾過材と、該濾過材の一端に濾過後の清浄ガスを流出する開口部とを備えた濾過体を有し、該濾過体は、上記開口部を清浄ガス室に連通するように、そして濾過材を含塵ガス室側に位置するように、上記隔壁により支持され、外部から含塵ガスを含塵ガス室内に導入する含塵ガス給気部を含塵ガス室側に設けるとともに、清浄ガスを外部へ排気する清浄ガス排気部を清浄ガス室側に設け、清浄ガス室内には、外部から供給される逆洗用ガスを噴射するノズルが濾過体の開口部に向けて配置されている濾過式集塵装置による集塵方法において、
上記集塵槽の外部に設けられた窒素ガス供給源から含塵ガス室に設けられた窒素ガス送入部へ窒素ガスを送入して集塵槽内の空気を排出して窒素ガスで置換し、
上記清浄ガス室もしくは清浄ガス排気部に設けられた酸素濃度検出手段で、上記集塵機内の酸素濃度を検出し、
検出酸素濃度が所定値より低いときに、上記ノズルへ窒素ガス供給源から逆洗用ガスとして窒素ガスを供給すること、
を特徴とする濾過式集塵装置による集塵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過式集塵装置及び集塵方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラスト処理対象物に研掃材を投射し、表面に付着している汚れ、錆、塗装等を剥離して除去するブラスト作業で発生する粉塵を処理する際、一般的には、ブラスト作業場所から粉塵を含んだ空気を吸引し、集塵装置に供給して粉塵を捕集するために、濾過体を備えた集塵機を用いている。この濾過体に補集された粉塵はやがて濾過体表面に蓄積され、蓄積された粉塵は逆洗という払い落とし作業を行うことで、濾過体が繰り返し使用できるような状態を維持させる。濾過体の逆洗は、通常、圧縮空気を噴射して行っている。
【０００３】
特許文献１では、集塵機としてバグ式集塵機が開示されており、濾過体として有底筒状のフィルタを用いている。該フィルタに対しては、該フィルタの開口部に向け圧縮空気噴出用のノズルが配設されていて、逆洗時には、該ノズルからフィルタの開口部に向けフィルタの内部へパルス空気を噴射し、フィルタ外面の付着粉塵（ダスト）を払い落してクリーニングすることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７５６３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術としての特許文献１に開示されたバグ式集塵機においては、圧縮空気を噴出して逆洗を行っているため、逆洗時に集塵機内の粉塵濃度が極めて高くなり、空気中の粉塵濃度によっては粉塵爆発を起こすリスクがあるという点で安全性という面においては配慮が十分ではなかった。
【０００６】
粉塵爆発は、可燃性固体微粒子や金属微粒子が粉塵として空気中に或る範囲の濃度（密度）で浮遊しているときに、条件によって爆発する現象である。上記範囲は、爆発が伝播できる最低の密度をなす爆発下限濃度と、燃焼が継続できる適度な隙間があいている濃度の爆発上限濃度の間の濃度範囲のことである。粉塵が可燃性固体微粒子のときは、何らかの着火元が存在するときに爆発するが、金属粉末のときは、空気に触れただけで発火することもある。
【０００７】
したがって、特許文献１による集塵機での圧縮空気を用いた逆洗の場合、集塵機内の状況によっては、粉塵爆発が生ずる虞れがあった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑み、集塵装置内の濾過体に付着した粉塵を逆洗して払い落とす際に、極めて安全な方法で処理することが可能な集塵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明装置そして本発明方法に係る濾過式集塵装置は、閉室に形成された集塵機の内部空間が隔壁で含塵ガス室と清浄ガス室に隔離され、含塵ガスを外面から透過させ濾過して清浄化する濾過材と、該濾過材の一端に濾過後の清浄ガスを流出する開口部とを備えた濾過体を有し、該濾過体は、上記開口部を清浄ガス室に連通するように、そして濾過材を含塵ガス室側に位置するように、上記隔壁により支持され、外部から含塵ガスを含塵ガス室内に導入する含塵ガス給気部を含塵ガス室側に設けるとともに、清浄ガスを外部へ排気する清浄ガス排気部を清浄ガス室側に設け、清浄ガス室内には、外部から供給される逆洗用ガスを噴射するノズルが濾過体の開口部に向けて配置されている。
【００１０】
かかる集塵装置において、本発明装置では、上記集塵機には、集塵機内の空気を排出して窒素ガスで置換するために、該集塵機の外部に設けられた窒素ガス供給源から含塵ガス室に対して窒素ガスを送入する窒素ガス送入部が設けられ、上記ノズルには、逆洗用ガスとして窒素ガスの供給を受けるように窒素ガス供給源が接続され、上記清浄ガス室もしくは清浄ガス排気部には、集塵機内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段が接続されていること、を特徴としている。
【００１１】
また、上述の集塵装置を用いる集塵方法において、本発明方法では、上記集塵槽の外部に設けられた窒素ガス供給源から含塵ガス室に設けられた窒素ガス送入部へ窒素ガスを送入して集塵槽内の空気を排出して窒素ガスで置換し、上記清浄ガス室もしくは清浄ガス排気部に設けられた酸素濃度検出手段で、上記集塵機内の酸素濃度を検出し、検出酸素濃度が所定値より低いときに、上記ノズルへ窒素ガス供給源から逆洗用ガスとして窒素ガスを供給すること、を特徴としている。
【００１２】
このように構成される本発明装置そして方法によると、ブラスト作業により発生する粉塵を含む空気から粉塵を補集する集塵装置において、濾過体に付着した粉塵を払い落とすために逆洗することが必要になった場合は、先ず、集塵装置内へ窒素ガスを充填し、酸素濃度検出手段で集塵機内の酸素濃度の数値が所定値より低く、集塵機内の空気が排出されて窒素ガスで置換されたことを確認したら、窒素ガスの充填を完了し、ノズルから濾過体の開口部へ向け窒素ガスを噴射して濾過体の逆洗を行う。
【００１３】
逆洗は、窒素ガスで置換され、酸素濃度が所定値より低い環境下で逆洗が行われるため、粉塵爆発を起こす可能性がなくなる。すなわち、極めて安全な環境下で濾過体に付着していた粉塵を剥離し、集塵装置底部に落とすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
濾過体に付着した粉塵を逆洗して払い落とす際に、逆洗する前に集塵機内に不活性である窒素ガスを充填し、集塵機内が窒素ガスで十分に満たされた環境下となったことを確認してから逆洗を行うので、粉塵爆発を起こす可能性がなくなり、極めて安全な状態で粉塵を処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態装置の概要構成図である。
【図２】図１装置の操作手順のうち、含塵ガスの濾過工程を示す図である。
【図３】逆洗前に集塵機へ窒素ガスを充填する窒素ガス送入工程で集塵機内の酸素濃度検出値が所定値より低くなったとき、窒素ガス送入工程を終了する時点の状態を示す図である。
【図４】図３での窒素ガス送入工程終了後で逆洗前の状態を示す図である。
【図５】窒素ガス送入工程終了後に逆洗を行っている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態における集塵装置の概要構成を示す図である。
【００１８】
図１において符号１は濾過式の集塵機であり、集塵槽１０内に複数の濾過体２０を有している。
【００１９】
図１に示される第一実施形態において、集塵槽１０は密閉縦長角筒状をなし、周囲四面をなす側壁１１と、上壁１２と、底壁１３とを有している。また、底壁１３には、下方に向け槽内空間を狭めるテーパ部１３Ａが設けられている。該テーパ部１３Ａは、落下したダストが中央に集まりやすくするためであり、底壁１３の中央には、ダストを排出するために接続された排塵管１４が開口し該底壁１３から垂下している。該排塵管１４には、開閉弁１４Ａが設けられており、該排塵管１４がその下端で粉塵回収容器１５に接続されている。
【００２０】
集塵槽１０には、上部位置で上壁１２と平行な隔壁１６が設けられていて、槽内空間が該隔壁１６よりも上方の清浄ガス室１７と該隔壁１６よりも下方の含塵ガス室１８とに隔離されている。
【００２１】
上記隔壁１６には、複数本の濾過体２０が取り付けられ垂下している。
【００２２】
濾過体２０には、有底の縦長筒状をなす濾過材２０−１の上端が開口していて、該上端に上記隔壁１６への取付けのための環状フランジをなす開口部２０−２が設けられている。該開口部２０−２の下面が上記隔壁１６の孔部縁部の上面で支えられることにより、該開口部２０−２が上記清浄ガス室１７に連通した状態で開口部２０−２より下方の濾過材２０−１が上記含塵ガス室１８内に位置している。なお、濾過体２０は、図１では、セラミックフィルタの例を示しているが、これに限定されず、バグフィルタであってもよい。
【００２３】
上記上壁１２には、逆洗用の窒素ガスを複数の濾過体２０のそれぞれに対し該濾過体２０の開口部２０−２へ向け噴射するノズル１９が上記清浄ガス室１７へ突入して設けられている。該ノズル１９は開閉弁３３Ａを介して窒素ガス供給管３３により窒素ガス供給源３４に接続されている。上記ノズル１９は、上記開閉弁３３Ａの開閉により、所定時間の間継続して、あるいは断続的にパルス状に窒素ガスを噴射するようになっている。
【００２４】
上記集塵槽１０の含塵ガス室１８の側壁１１の下部には、含塵ガスを該含塵ガス室１８へ導入するための含塵ガス給気部としての含塵ガス導入管３１が接続されている。 該含塵ガス導入管３１は、開閉度の調整が可能なダンパ３１Ａを介し含塵ガス排気源３２に接続されている。この含塵ガス排気源３２は含塵ガスが発生する場所であり、例えば、ブラスト室である。
【００２５】
上記集塵槽１０の含塵ガス室１８の下部（テーパ部１３Ａ）には、上記含塵ガス室１８へ窒素ガスを送入し、濾過体２０を経て集塵槽１０全体で、槽内の空気を窒素ガスで置換するための窒素ガス送入部としての窒素ガス送入管３５が接続されており、該窒素ガス送入管３５はダンパ３５Ａを介して上記窒素ガス供給源３４に接続されている。
【００２６】
上記窒素ガス供給源３４には、本実施形態では、上記ノズル１９に接続されている窒素ガス供給管３３と上記窒素ガス送入管３５の両管が接続されているが、窒素ガス供給源３４は、両管のそれぞれに対し別個に設けられていてもよい。
【００２７】
さらに、上記集塵槽１０の清浄ガス室１７には、該清浄ガス室１７内の清浄ガスを排出するための清浄ガス排出管（清浄ガス排出部）３６が接続されている。該清浄ガス排出管３６はダンパ３６Ａを介し吸引ブロワ３７に接続されていて、該吸引ブロワ３７の作動により、清浄ガス室１７内を負圧とし、やがて、濾過体２０を経て含塵ガス室１８をも負圧にして、その結果、集塵槽１０内全体を負圧とすることとなる。
【００２８】
上記清浄ガス排出管３６には、該清浄ガス排出管３６から分岐して、ダンパ３８Ａを有する検出用配管３８が接続されており、該ダンパ３８Ａの後流側で該検出用配管３８に酸素濃度計等の酸素濃度検出手段３９が接続されている。該酸素濃度検出手段３９は、上記検出用配管３８でなくとも、清浄ガス室１７に直接接続されていてもよい。
【００２９】
次に、上述の本実施形態の集塵装置による含塵ガスの濾過そして濾過体の逆洗の要領を図２ないし図５にもとづき、説明する。図２ないし図５は、図１の本実施形態装置の構成図に対して、各配管について、ダンパあるいは開閉弁が開になっていて管が流通状態になっている配管を太線で示し、ダンパあるいは開閉弁が閉となっていて管が流通状態でない配管を細線で示してある。
【００３０】
（１）含塵ガスの濾過
含塵ガスの濾過の際には、図２に見られるように、含塵ガス導入管３１のダンパ３１Ａと清浄ガス排出管３６のダンパ３６Ａを開とし、他のダンパそして開閉弁、すなわち、排塵管１４の開閉弁１４Ａ、ノズル１９につながる窒素ガス供給管３３の開閉弁３３Ａ、窒素ガス送入管３５のダンパ３５Ａそして検出用配管３８のダンパ３８Ａを閉として、窒素ガスを集塵槽１０へ供給あるいは送入しない状態で、含塵ガス排気源３２から含塵ガスを集塵槽１０の含塵ガス室１８へ導入する。
【００３１】
一方、吸引ブロワ３７の作動により、集塵槽１０の清浄ガス室１７は外部に対して負圧とされており、この負圧により含塵ガス室１８内の上記含塵ガスは、濾過体２０の濾過材２０−１の外面から内部へ向け吸引されるので、含塵ガス中の粉塵のみが濾過材２０−１の外面に付着して捕集され、粉塵が除去された後の清浄ガスが濾過材２０−１の内部を通って濾過体２０の開口部２０−２から清浄ガス室１７へ移行し、清浄ガス排出管３６を通って、吸引ブロワ３７によって外部へ排出される。
【００３２】
このようにして、含塵ガス中の粉塵は濾過材２０−１の外面に付着し、捕集され、濾過後の清浄ガスが清浄ガス室１７から外部へ排出される。
【００３３】
（２）濾過体での逆洗の準備
次に、含塵ガスの濾過が所定期間行われた後、あるいは適宜必要時に濾過体２０の逆洗を行う。
【００３４】
先ず、図３に見られるように、排塵管１４の開閉弁１４Ａ、含塵ガス導入管３１のダンパ３１Ａ、窒素ガス供給管３３の開閉弁３３Ａそして清浄ガス排出管３６のダンパ３６Ａを閉とし、窒素ガス送入管３５のダンパ３５Ａと検出用配管３８のダンパ３８Ａのみを開とする。こうすることで、含塵ガスの濾過作業は停止された状態で、窒素ガス供給源３４から集塵槽１０の含塵ガス室１８へ窒素ガスが送入されて、該含塵ガス室１８内は次第に窒素ガスで充満し、それとともに、含塵ガス室１８内の窒素ガスは濾過体２０の濾過材２０−１を経て清浄ガス室１７へ流入し、その結果、集塵槽１０内全体で空気が窒素ガスで置換されるようになる。置換の程度は、酸素濃度検出手段３９によって酸素濃度として把握される。この酸素濃度検出手段３９により、集塵槽１０内で粉塵爆発を生じないレベルの酸素濃度になったことを確認してから、図４に見られるように、窒素ガス送入管３５のダンパ３５Ａを閉として含塵ガス室１８への窒素ガスの送入を停止し、逆洗の準備が完了する。上記酸素濃度検出手段３９による検出酸素濃度が所定値以下となったとき、集塵槽１０内の酸素濃度は、粉塵爆発が生じない濃度以下に達したと判定するが、この所定値として１ｖｏｌ％以下とすることが好ましい。酸素濃度が１ｖｏｌ％に達すれば、粉塵の成分に関わらず粉塵爆発が生じる危険性がなくなるため、窒素置換が十分に行われたと判定する。
【００３５】
（３）濾過体の逆洗
上記検出用配管３８のダンパ３８を開のままにして、集塵槽１０内が粉塵爆発の虞れのない酸素濃度より低い状態となるまで窒素ガスに置換されたことを上記酸素濃度検出手段３９で確認後、図５に見られるように、窒素ガス供給管３３の開閉弁３３Ａを開としてノズル１９から窒素ガスを濾過体２０の開口部２０−２に向け噴射する。この噴射は、所定時間継続して行っても、パルス状に断続的に行ってもよい。
【００３６】
かかるノズル１９からの窒素ガスの噴射により、濾過材２０−１の内部から外部へ窒素ガスが該濾過材２０−１を透過し、その結果、濾過材２０−１の外面に付着していた粉塵は該外面から剥離し、含塵ガス室１８の底部へ落下する。
【００３７】
この逆洗の間、あるいは逆洗終了時に排塵管１４の開閉弁１４Ａを開として、含塵ガス室１８の底部の粉塵は排塵管１４を経て粉塵回収容器１５で回収される。
【００３８】
このように、表面に付着している汚染物、錆、塗装に対して、研掃材を投射して除去するブラスト作業で発生する粉塵を処理する際に、本実施形態の濾過式集塵装置を用いることが好ましい。従来、ブラスト作業で生じる粉塵には可燃物や金属の微粒子が含まれる可能性が高く、粉塵爆発の危険性があったが、本発明では窒素置換、酸素濃度の検出、窒素による逆洗を行うことにより、粉塵爆発を防止して安全に粉塵の処理を行うことができ、ブラスト作業を支障なく実施できる。次に、放射性物質により汚染された対象物にブラスト処理を施して除染する際に、本発明を適用すると効果的であることを説明する。放射性物質により汚染された対象物に対して、ブラスト処理を行って汚染放射性物質を除去する際に、発生する粉塵には放射性物質が含まれている。放射性物質を含む粉塵の処理では、集塵装置で粉塵爆発が生じることを確実に防止することが求められている。本実施形態の濾過式集塵装置を用いることにより、放射性物質で汚染された対象物の除染を安全に行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  集塵装置
１０  集塵槽
１４  排塵管
１６  隔壁
１７  清浄ガス室
１８  含塵ガス室
１９  ノズル
２０  濾過体
２０−１  濾過材
２０−２  開口部
３１  含塵ガス給気部（含塵ガス導入管）
３３  窒素ガス送入部（窒素ガス供給管）
３４  窒素ガス供給源
３６  清浄ガス排出部（清浄ガス排出管）
３９  酸素濃度検出手段
【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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