(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生した粉塵が空気中に浮遊している作業空間から浮遊粉塵を除去する方法において、
浮遊粉塵除去車を用意し、該浮遊粉塵除去車は、先端を水平方向に向け周方向に間隔をおいて配設した複数のノズルを備えた噴霧ヘッドと、前記噴霧ヘッドを車両本体上に高さ調節可能に支持する支持手段と、前記車両本体に搭載された水タンクと、前記水タンク内の水を前記複数のノズルに圧送する前記車両本体に搭載されたポンプ及び配管とを備えており、
発生した粉塵が空気中に浮遊している作業空間内で前記浮遊粉塵除去車を移動させつつ当該作業空間の上方において前記噴霧ヘッドの前記複数のノズルから大きさが５０ミクロン以下の水粒子から構成される人工霧を噴出させて、その人工霧が当該作業空間内の全域にほぼ行き渡るようにし、その人工霧の水粒子と浮遊粉塵とを付着させて落下させることで浮遊粉塵を当該作業空間内の空気中から除去するようにした、
ことを特徴とする浮遊粉塵除去方法。
【請求項２】
前記水粒子は大きさを５ミクロンから３０ミクロンとすることを特徴とする請求項１記載の浮遊粉塵除去方法。
【請求項３】
前記噴霧ヘッドを回転駆動可能とし、該噴霧ヘッドを回転させつつ該噴霧ヘッドの前記複数のノズルから人工霧を噴出させることを特徴とする請求項１又は２記載の浮遊粉塵除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築・土木工事や解体工事等の作業空間内の浮遊粉塵を除去する方法に関するものである。
具体的には、労働安全衛生法に規定される作業環境基準枠を超える多量の粉塵が発生する場所または所定の浮遊粉塵量以下に閉鎖空間あるいはそれに近い空間内環境を抑制する必要がある場所において、浮遊粉塵を大幅に減らすために用いる技術である。
【０００２】
【従来の技術】
建築・土木工事や解体工事等の作業空間内で多量の粉塵が発生する場合、従来は次に列挙する方法により対処していた。
（１）労働安全衛生法に規定される作業環境基準枠を超える多量の粉塵が発生する場所では、作業員は防塵マスクを着用して自己防衛する。また、作業環境基準枠内であっても、状況に応じて簡易マスクを着用する。
（２）閉鎖空間あるいはそれに近い空間内の空気を、例えば、図１５に示したように、換気ファン１００を用いた強制換気により浮遊粉塵ごと入れ替える。
（３）浮遊粉塵が自然落下し終えるのを長時間待って床面を清掃する。
（４）水を撒いて粉塵が舞い上がるのを抑制する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上のような従来の浮遊粉塵対処方法では、主に次に列挙するような問題があった。
１）浮遊粉塵対処方法（１）については、防塵マスク着用により、息苦しさや不快感を伴っている上、露出している皮膚や着衣への粉塵付着による汚れを伴うため、このような自己防衛的な対処方法では、作業空間内に立ち入る人間に精神的・肉体的な苦痛を強いるものとなっていた。
２）浮遊粉塵対処方法（２）については、強制換気装置を固定設備として設ける場合はかなりのコストがかかるものとなっていた。また、建設現場地下やマンホール等に設ける簡易式の強制換気設備では、浮遊粉塵除去用としては換気能力が著しく低いため、浮遊粉塵除去効果が乏しいものとなっていた。
３）浮遊粉塵対処方法（３）については、浮遊粉塵が自然落下し終えるまでに時間がかかりすぎる上に、落下した粉塵が再度舞わないように清掃方法に工夫を要する。
４）浮遊粉塵対処方法（４）については、水が均一に撒けなかったり、また、床面を必要以上に濡らしてしまう可能性がある。
【０００４】
従って、作業空間から浮遊粉塵を除去することが根本的に必要であり、また、簡易な設備により様々な作業空間に対応できるようにすることが望まれ、さらに、短時間で浮遊粉塵を落下させて、床面清掃作業を容易にすることが望まれている。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑み案出されたものであって、簡易な構成により様々な作業空間に対応して浮遊粉塵を迅速に除去することができ、床面清掃も迅速に行えて、短時間で環境改善が図れる浮遊粉塵除去方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の浮遊粉塵除去方法は、発生した粉塵が空気中に浮遊している作業空間から浮遊粉塵を除去する方法において、浮遊粉塵除去車を用意し、該浮遊粉塵除去車は、先端を水平方向に向け周方向に間隔をおいて配設した複数のノズルを備えた噴霧ヘッドと、前記噴霧ヘッドを車両本体上に高さ調節可能に支持する支持手段と、前記車両本体に搭載された水タンクと、前記水タンク内の水を前記複数のノズルに圧送する前記車両本体に搭載されたポンプ及び配管とを備えており、発生した粉塵が空気中に浮遊している作業空間内で前記浮遊粉塵除去車を移動させつつ当該作業空間の上方において前記噴霧ヘッドの前記複数のノズルから大きさが５０ミクロン以下の水粒子から構成される人工霧を噴出させて、その人工霧が当該作業空間内の全域にほぼ行き渡るようにし、その人工霧の水粒子と浮遊粉塵とを付着させて落下させることで浮遊粉塵を当該作業空間内の空気中から除去するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記水粒子は大きさを５ミクロンから３０ミクロンとすることを特徴とする。
また、本発明は、前記噴霧ヘッドを回転駆動可能とし、該噴霧ヘッドを回転させつつ該噴霧ヘッドの前記複数のノズルから人工霧を噴出させることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、発生した粉塵が空気中に浮遊している作業空間内で浮遊粉塵除去車を移動させつつ当該作業空間の上方において浮遊粉塵除去車の噴霧ヘッドの複数のノズルから超微細な人工霧を噴出させ、その人工霧の水粒子と浮遊粉塵とを付着させて落下させることで浮遊粉塵を空気中から除去するので、浮遊粉塵を作業空間から迅速に除去することができる。
また、人工霧の水粒子と付着して床面に落下した粉塵は適度な湿り気を有しており、そのため再度舞い上がることがなく、床面も迅速に清掃できる。
従って、短時間で環境改善できる。
しかも、簡易な構成の浮遊粉塵除去車によって様々な作業空間に対応できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る浮遊粉塵除去方法を、その方法に用いる浮遊粉塵除去車と共に図面を参照して説明する。
図１は、浮遊粉塵除去車により作業現場の粉塵を除去する際の説明図、図２は浮遊粉塵除去車の平面図、図３は同側面図、図４は同正面図を示す。
図１に示すように、作業空間Ｇにおいて複数の作業員が各種の作業をしており、作業空間Ｇ内には作業によって発生した粉塵が浮遊している。
本実施の形態に係る浮遊粉塵除去車１２はこのような作業空間Ｇに搬入される。
【０００９】
前記浮遊粉塵除去車１２は、車両本体１４と、複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドを車両本体１４上において高さ調節可能に支持する支持手段１８と、車両本体１４に搭載された水タンク２０やポンプ２２などを備えている。
前記車両本体１４は、前２輪１４０２と後２輪１４０２により走行可能に支持されたフレーム１４０４を備え、前２輪１４０２と後２輪１４０２の一方はキャスター輪として構成され、フレーム１４０４の後部に立設された門型の手摺１４０６を押すことで所望の方向に移動できるようになっている。
【００１０】
前記支持手段１８は、車両本体１４から垂直に起立する鋼管１８０２により構成され、鋼管１８０２はその長さが調節できるようになっている。例えば、鋼管１８０２は径の異なる２種類の鋼管からなり、径の大きい鋼管が車両本体から立設され、径の小さい鋼管が径の大きい鋼管の内部に挿入され、径の大きい鋼管の上端部にすり割りを形成しておき、ナットにより径の大きい鋼管の上端部を拡縮し、径の大きい鋼管に対して径の小さい鋼管の突出量を調節することで鋼管１８０２はその長さが調節され、図４に想像線で示すように、複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドの高さが変えられるようになっている。
【００１１】
複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドは鋼管１８０２の上端に取付けられており、複数のノズル１６はその先端を水平方向に向けかつ周方向に６０度の間隔をおいて６つ配設されている。
ノズル１６は、前記ポンプ２２から圧送される水を超微細な人工霧として噴出するもので、大きさ（直径）が５０ミクロン以下の超微細な水粒子として噴霧するものである。好ましくは、噴霧する水粒子の大きさ（直径）は５ミクロンから３０ミクロン程度であり、後述する実施例では、５ミクロン程度の大きさの水粒子からなる人工霧を噴霧するノズル１６を使用している。
このようなノズル１６として、例えば、米国の「ＭＥＥ  ＩＮＤＵＳＲＩＥＳ  ＩＮＣ．」の商品名「ＩＰー１６型  インパクション  ピン  ノズル」や、「有限会社タカショー」の商品名「Ｓー１型  ノズル」を用いることができる。
【００１２】
本実施の形態では、車両本体１４にモータ２４が搭載され、このモータ２４は巻き取り繰り出し可能なコードを介して商用電源に接続されており、前記ポンプ２２はこのモータ２４により駆動される。
前記ポンプ２２の吸い込み口は管体２２０２を介して水タンク２０の底部に接続され、ポンプ２２の吐出口は、鋼管１８０２の内部に配設された水圧送用の配管を介してノズル１６に接続されている。
なお、図２において、符号３０は圧力計、３２はタイマー(ポンプ２２の駆動時間を設定するもので、設ける場合と設けない場合がある)、３４はポンプ２２の起動スイッチ、３６はポンプ２２の停止スイッチを示す。
【００１３】
以上の構成による浮遊粉塵除去車１２は、塵埃が発生する作業空間Ｇに搬入され、作業空間Ｇ内でポンプ２２を駆動しつつ作業員が手摺１４０６を持ち浮遊粉塵除去車１２を移動させる。
そして、作業現場Ｇのほぼ全域にわたりその上方のノズル１６から超微細な人工霧を噴霧させ、これにより、浮遊している粉塵が霧の水粒子に付着し、浮遊塵埃は超微細霧と共に床へ落下し、作業空間Ｇ内の環境は塵埃発生前のように改善される。
【００１４】
以上のように、作業空間Ｇにおいて場所を変えつつその上方から浮遊粉塵に超微細な人工霧を噴霧するので、その人工霧の水粒子と浮遊粉塵とが付着して落下することにより、空気中の浮遊粉塵が除去される。
そして、人工霧の水粒子と付着して床面に落下した粉塵は適度な湿り気を有し再度舞い上がることがなく、その床面の清掃も迅速に行える。
本実施の形態では、人工霧を構成する水粒子は大きさが５０ミクロン以下であって小さく、その比表面積が大きいので、通常の大きな水粒子からなる霧を噴霧して粉塵を除去する場合に比べ、浮遊粉塵除去能力が著しく高くなる。つまり、浮遊粉塵の空気中の残留濃度が著しく低くなる。
また、複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドの高さを変え、人工霧を噴霧する高さを変えることができるので、異なった作業空間毎にそれぞれ最適の高さから人工霧を噴霧することができ、あるいは、１つの作業空間で領域毎に粉塵が浮遊している高さが異なっている場合であっても、それぞれ最適の高さから人工霧を噴霧することができ、浮遊粉塵除去効率を高める上で有利となる。
【００１５】
そして、本実施の形態によれば、次の列挙する利点が得られる。
（１）超微細な霧を散布して数分で、その霧の水粒子と浮遊粉塵とが付着して落下するため、短時間で環境改善を図れる。
（２）霧の発生には水とポンプとノズルを備えた簡易な車両で足りるため、様々な作業空間（環境）に対応できる。また、低価格で環境改善が図れる。
（３）超微細な霧のため、作業空間内で働く人間の衣類が濡れる感覚がなく、また、作業空間内の壁面及び床面を著しく濡らして弊害を生じることもない。
なお、霧の水粒子の大きさが小さくなればなるほど落下するまでの時間がかかるが、水粒子の大きさが５０ミクロン以下の場合には上記の効果を達成でき、水粒子の大きさが５ミクロンから３０ミクロン程度の場合には、特に衣服が濡れる感覚がなくなる。また、浮遊する粉塵の大きさはミクロン単位あるいは数十ミクロン単位であるものの、均一な大きさではないので、例えば、大きさが５ミクロン程度の水粒子を噴出するノズルと、大きさが３０ミクロン程度の水粒子を噴出するノズルとを組み合わせて使用するなど、任意である。後述する実施例では、５ミクロン程度の大きさの水粒子からなる人工霧を噴霧するノズル１６を使用している。
【００１６】
次に、浮遊粉塵除去車の他の実施の形態について説明する。
図５(Ｂ)は他の実施の形態に係る浮遊粉塵除去車の正面図、(Ａ)、(Ｃ)は(Ｂ)のＡ矢視、Ｃ矢視図、図６(Ａ)は支持手段の斜視図、(Ｂ)は(Ａ)のＢＢ断面図を示す。
前記浮遊粉塵除去車１２と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明すると、この浮遊粉塵除去車１２Ａは、車両本体１４と、複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドを車両本体１４上において高さ調節可能に支持する支持手段１８と、車両本体１４に搭載された水タンク２０やポンプ２２、モータ２４などを備えている。
前記車両本体１４は、前２輪１４０２と後２輪１４０２により走行可能に支持されたフレーム１４０４を備え、前２輪１４０２と後２輪１４０２の一方はキャスター輪として構成され、フレーム１４０４の後部に立設された門型の手摺１４０６を押すことで所望の方向に移動できるようになっている。
【００１７】
前記支持手段１８は、図６(Ａ)、(Ｂ)に示すように、車両本体１４から垂直に起立する鋼材１８２０により構成され、鋼材１８２０はその長さが調節できるようになっている。
例えば、鋼材１８２０は断面が箱型で断面積が異なる３種類の鋼材１８２０Ａ、１８２０Ｂ、１８２０Ｃからなる。そして、断面積の最も大きい鋼材１８２０Ａが車両本体１４から立設され、断面積の大きさが中間の鋼材１８２０Ｂが鋼材１８２０Ａの内部にスライド可能に組み込まれ、断面積の最も小さい鋼材１８２０Ｃが鋼材１８２０Ｂの内部にスライド可能に組み込まれ、それら鋼材１８２０Ａと１８２０Ｂの間、および鋼材１８２０Ｂと１８２０Ｃの間にそれぞれ掛け渡されたボルト１８２２とナット１８２４により鋼材１８２０はその長さが調節され、複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドの高さが変えられるようになっている。
【００１８】
複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドは鋼材１８２０の上端に取付けられており、複数のノズル１６はその先端を水平方向に向けかつ周方向に６０度の間隔をおいて６つ配設され、前記実施の形態と同様に、ポンプ２２から圧送される水を、大きさ（直径）が５０ミクロン以下の超微細な水粒子として噴霧するものである。
前記ポンプ２２とモータ２４はベルトプーリ機構を介して連結され、ポンプ２２の吸い込み口は管体２２０２を介して水タンク２０(２０リットルの容積のポリタンクが２つ並べられて構成されている)の底部に接続され、ポンプ２２の吐出口は水圧送用の配管２２１２を介してノズル１６に接続されている。
なお、図５において、符号３０Ａはポンプ２２の起動スイッチやポンプ２２の停止スイッチなどが設けられた制御ボックスを示す。
また、図５において、符号４０はカバーを示し、カバー４０は、車体フレーム１４０４に立設された門型の取り付け部材４２上に取着されている。
また、図５において、符号４４は給水栓に接続されたホースを示し、ホース４４はワンタッチカプラーなどを介してポンプ２２の吸い込み口に接続可能である。
【００１９】
＜実施例＞
地下街の天井・壁・床の内装改修工事において、既設部分の解体時に本発明に係る浮遊粉塵除去方法を実施した。
図７は浮遊粉塵除去車１２の構成部品を具体的に挙げたものである。
即ち、図示のように、高圧ポンプ２２としては、プランジャータイプで単相１００Ｖ５００Ｗのモータ２４による常用圧力７０ｋｇ／ｃｍ2のものを使用した。
また、ポンプ２２とノズル１６を接続する配管として耐圧ビニールチューブを用いた。
各ノズル１４の吐出水量は、１２０ｃｃ／個・ｍｉｎである。
【００２０】
＜測定例＞
前記実施例での測定条件と測定結果は次の通りであった。
図８は粉塵測定ポイントを示したもので、図９は測定のタイムチャートを示している。
次に、用語について説明する。
【００２１】
（１）Ａ測定は、図８の通り、測定ポイント１〜３へ１０分ずつ移って行く測定である。
（２）Ｂ測定は、今回の測定ではＡ測定の最大値＝ｂとしている。なお、別に測定点を設けても良い。
（３）併行測定は、図８の通り、粉塵を個数と重さの両方で測定することである。
（４）読みは、機械が測定した積分値（粉塵の個数）である。
（５）ｃｐｍは、「読み」を１分当たりの平均にした値（count per minute）である。
（６）ｍｇ／ｍ３は、粉塵の重さの単位である。
（７）ｆ値は、（６）／（５）［ｍｇ／ｍ３／ｃｐｍ］である。
（８）ＥＡ１は、第１評価値（管理濃度を超えるような濃度を示す測定点の割合が最大から５％の値）である。
（９）ＥＡ２は、第２評価値（管理濃度を超えるような濃度を示す測定点の割合が最大から５０％の値、即ち、平均）である。
【００２２】
図１０は作業開始前の浮遊粉塵濃度測定結果を示したものである。
図１１は作業終了直後の浮遊粉塵濃度測定結果を示したもので、図１２は作業終了の数分後の浮遊粉塵濃度測定結果を示したものである。
そして、図１３は浮遊粉塵濃度測定による評価を示したものである。
【００２３】
ここで、管理濃度Ｅは、次式、
Ｅ＝２．９／（０．２２Ｑ＋１）［ｍｇ／ｍ3］
から求められる。但し、Ｑは粉塵の遊離ケイ酸含有率で５．０％である。
また、評価基準としては、次のように、第１から第３の管理区分がある。
１）第１管理区分は、作業環境は、良く管理されていると評価される。
２）第２管理区分は、作業環境は、良好とはいえないが、直ちに改善を必要とする危険が少ないと評価される。
３）第３管理区分は、作業環境が、直ちに改善を要する状態と評価される。
そして、図１４は管理区分の決定を示したものである。
【００２４】
＜考察＞
１．作業終了直後の浮遊粉塵の量は、作業開始前から比べると、重量比較で約２９倍であった。
２．しかし、超微細な霧を噴霧すると、浮遊粉塵の量は、作業終了直後の数分経って、重量比較で約６割の減となった。
３．ｆ値・ＥＡ１・ＥＡ２については、作業環境評価基準を評価する場合に用いるもので、測定で得られた遊離ケイ酸含有率から計算で算出される「管理濃度」と比較して判断される。
【００２５】
なお、以上の実施の形態においては、解体工事に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、建設工事や土木工事に適用しても良い。
また、浮遊粉塵除去車１２の運搬を簡単に行なえるように、鋼管１８０２や鋼材１８２０を車両本体１４に対して着脱可能に構成したり、あるいは、超微細な人工霧をより拡散させるため、複数のノズル１６を備えた噴霧ヘッドを強制的に回転させる駆動機構を設けたり、あるいは、手押し式ではなく作業員が乗る自走式や、あるいは、作業員が車両に載らず遠隔操作により走行させるなど、その他、具体的な構成や細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明に係る浮遊粉塵除去方法によれば、発生した粉塵が空気中に浮遊している作業空間内で浮遊粉塵除去車を移動させつつ当該作業空間の上方において浮遊粉塵除去車の噴霧ヘッドの複数のノズルから超微細な人工霧を噴出させて、その人工霧が当該作業空間内の全域にほぼ行き渡るようにし、その人工霧の水粒子と浮遊粉塵とを付着させて落下させることで浮遊粉塵を空気中から除去するため、浮遊粉塵を作業空間から迅速に除去することができ、霧および粉塵が落下した床面も迅速に清掃でき、従って、短時間で環境改善を達成することができる。これにより、例えば、次の工事に迅速に着手できる。
しかも、簡易な構成の浮遊粉塵除去車を用いて様々な作業空間に対応することができ、低価格で環境を改善することができる。
また、超微細な人工霧の浮遊粉塵除去能力は著しく高く、従って、空気中の浮遊粉塵残留濃度を著しく低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  浮遊粉塵除去車により作業空間内の浮遊粉塵を除去する際の説明図である。
【図２】  浮遊粉塵除去車の平面図である。
【図３】  浮遊粉塵除去車の側面図である。
【図４】  浮遊粉塵除去車の正面図である。
【図５】  (Ｂ)は他の実施の形態に係る浮遊粉塵除去車の正面図、(Ａ)、(Ｃ)は(Ｂ)のＡ矢視、Ｃ矢視図である。
【図６】  (Ａ)は支持手段の斜視図、(Ｂ)は(Ａ)のＢＢ断面図である。
【図７】  浮遊粉塵除去車の構成部品を具体的に挙げた実施例を示した図表である。
【図８】  測定例を示すもので、浮遊粉塵測定ポイントを示した概略図である。
【図９】  測定例を示すもので、タイムチャートを示した図である。
【図１０】  測定例を示すもので、作業開始前の浮遊粉塵濃度測定結果を示した図表である。
【図１１】  測定例を示すもので、作業終了直後の浮遊粉塵濃度測定結果を示した図表である。
【図１２】  測定例を示すもので、作業終了の数分後の浮遊粉塵濃度測定結果を示した図表である。
【図１３】  測定例を示すもので、浮遊粉塵濃度測定による評価を示した図表である。
【図１４】  測定例を示すもので、管理区分の決定を示した図表である。
【図１５】  従来の浮遊粉塵環境下での強制換気を例示した概略斜視図である。
【符号の説明】
１２、１２Ａ  浮遊粉塵除去車
１４  車両本体
１６  ノズル
１８  支持手段
２０  水タンク
２２  ポンプ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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