特 集環境装置①

粉じん火災対策システム
新東工業株式会社
エコテックカンパニー環境事業部
技術グループ開発チーム
チームリーダー天野 寛之

１．はじめに留まらず、組織の社会的信用を失う重大な事故となりうる産業のものづくり現場では、原材料の投入、混合、輸送や製品加工など様々な工程で粉じんが発生する。空気中に浮遊する微細な粒子は長時間漂い、生産現場で働く人が吸引することによる健康被害や沈降堆積による作業場所周辺の汚れに加え、設備機器トラブルや火災の原因にため、その対策は非常に重要である。
本稿では、集じん機火災のメカニズムとそのリスクを最小化させるための対策システムについて紹介する。

２．集じん機火災の発生メカニズムつながることがある。このため、これら粉じんが発生

集じん機火災の主な発生メカニズムとしては、集じんする生産現場において集じん装置は不可欠な設備とによって吸引されたダストがダクト内に付着堆積し、なっている。

そこに着火源である火の粉が接触することで小さな火災を例えば、グラインダ加工作業では高速で多量の金属粉が発生させ、そこから大量の火の粉が集じん機に飛来し、発生し飛散するが、捕集ダストが可燃性であることに加えフィルタに到達することで集じん機火災に発展する着火源となる火の粉が同時に存在するため、火災発生のケースがほとんどである（図１）。

危険性が高い。

この現象に対し、火災対策として火災発生自体の防止、生産現場における集じん装置の火災は、事故による生命の損失、傷害の発生やそれに伴う経済的な損失だけに発生した火災の早期発見、発生時の延焼抑制を組み合わせたシステムを提案している。

ダクト内堆積粉じんによる集塵機火災のメカニズム
火の粉を吸引ダクト内堆積粉じんに着火・延焼大量の火の粉となり集塵機へ飛散

図１ 集じん機火災発生のメカニズム

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フィルタに付着特集：環境装置①３．火災対策システムのコンセプト
当社では、以下のコンセプトのもと火災対策のアイテムを組み合わせたシステムを提案している。
⑴

抵抗）を最小としている。その結果、集じん装置の吸引能力を落とさず、既存の集じん設備に本装置を追加することができる。
実際には、全ての火の粉が火災原因になるわけではない。例えば、100㎛の1,500℃の鉄粒子は0.1秒以下で火災の発生を防ぐ⇒ ① 湿式チャンバによる火の粉除去

100℃以下に放熱冷却され、燃焼していれば更に短時間で⇒ ② 対抗パルスジェットによる燃え尽きるという計算になる。つまり、大きな粒子さえ除去すれば火災リスクを抑制できるということである。

フィルタ部残存可燃物の最少化

このため、吸引した粗大な火の粉を水面に衝突させて火災を早期発見する／知らせる⇒ 早期火災検出システムによる検出・消火⑶

確実に消火することで集じん機内への着火源の侵入を防止することができる（図２）。

火災の延焼を抑える⇒ 難燃性フィルタによる延焼防止

IN① 湿式チャンバによる火の粉除去

OUT

湿式チャンバ
火災原因となる
大きな火の粉を水を使って確実に捕集・消火

火の粉を含む粉じんの捕集では火の粉消しの機能が必要になるが、これに最適な装置が「湿式チャンバ
DMC− LCシリーズ」である。この装置の特徴は、火災の原因となる大きな火の粉の除去と消火だけの目的

Special feature⑵に絞り込み、シンプルな構造を採用することによって、安価に提供できるとともに、装置圧力損失（空気従来方式

図２ 湿式チャンバ構造図

ボトム部へ集中払落し効果

対向パルス方式

全域に発生 !

払落し効果
図３ 対向パルスジェットシステム搭載汎用集じん機 JXMシリーズ

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⑵② 対抗パルスジェットによる残存可燃物の最少化

早期火災検出システム

集じんフィルタ面に捕集したダストの付着量が少ない

火災発生時にその発生を早期に検出することで、状態、つまり可燃物が少なければ火災リスクは減少し、迅速な初期消火活動へつなげ火災被害を最小限に留める

更にフィルタの目詰まりも進行せず常に必要な吸引をことができる。従来から火災検出を目的として集じん

維 持 で き る。 しかしながら、従来から集じん 機 の機内部に温度センサや煙センサなどが採用されてフィルタ全域を常にクリーンにすることは非常にいるが、運転中の小さな火災では空気の温度は上昇難しい課題であり、どうしてもその払落し状態にはせず、煙濃度も薄いため、かなり大きな燃焼となった偏りが存在していた。この問題を解決できる画期的な時点の検出になってしまう。そこで当社では、集じん機払落し機構「対向パルスジェットシステム」を搭載した

火災時にはほぼ100％フィルタが最初に損傷する集じん装置がJXMシリーズである（図３）。この方式は、ことに着目し、急激なダスト排気濃度の上昇を検出フィルタ表面に付着した粉じんを払落すためのパルスして火災を早期に検出するシステムを提案している。

ジェットエアを対向する上下方向から吹きつけ、更に装置停止中に有効な煙センサをはじめ、これら機器の噴射タイミングを制御して、その衝突位置を変化させる

組み合わせた検出システムにより、火災発生後最短でことによって任意の位置に払落し力のピークを発生数秒程度で発見することが可能になり、迅速かつ高精度させることができる。この効果によって、フィルタ全域をな火災検出を実現させた。

Special feature

クリーンにすることが可能になった。フィルタ目詰まり

更に、検出後はパトランプやブザーで人へ知らせるが進行せずフィルタ抵抗を格段に低く抑制でき、加えてとともに、初期消火として有効な酸素遮断を目的としたインバータによる風量自動制御機能も標準搭載して送風機の停止、装置入出口ダンパによる流入空気のいるため消費電力を大きく削減できるため、CO2排出量遮断、装置内圧縮空気の機外放出や不活性ガスの封入削減にも寄与できる。当然、フィルタも長持ちするためなど、お客様要望に応じたオプションを選択可能と経済的である。

している（図４）。

粉じんセンサ

集じん機火災初期のフィルタ破損を迅速に検出し、素早い対処が可能
遮断ダンパ
パトランプ
煙検知センサ
不活性ガス

図４ 早期火災検出システム

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特集：環境装置①⑶

難燃性フィルタによる延焼防止
前項までに紹介した対策によって、火災の発生リスク

４．おわりには大きく軽減できるが、それでも火災の発生はゼロに

今や集じん装置は、産業における様々な粉じん発生はならないと考え、いかに被害を小さくするかという工程で欠かせないものになっている。また、作業環境の観点の対策も備えている。

改善だけではなく製品品質の向上のためにもその重要性

その手段として難燃性フィルタの採用が挙げられる。

は増している。今回紹介した粉じん火災対策システムは、一般的に多く採用されている標準品（非難燃性）
はポリ工場の作業環境を安全快適にするとともに火災リスクをエステル系不織フィルタであるが、もともと石油由来大幅に低減することで、様々な企業の抱えている重大なの繊維であるため燃焼性を有する素材である。更に、課題解決に貢献できると考えている。

フィルタには集じんされたダストが付着しているため、たとえフィルタ自体が燃えなくてもダストが燃えてしまい対策が難しい。
当社の難燃性フィルタの特徴は、フィルタ繊維にコーティングした薬剤がフィルタ自体を難燃化するのみではなく、同時に燃焼するダストの燃焼速度も抑制できる点である。UL−94V燃焼試験で最も難燃性の高いV−0をクリアする難燃性能を有している。フィルタ形状・取付サイズは標準フィルタとのSpecial feature完全互換としているため、フィルタ交換だけですぐに実行できる効果的な火災対策になる（写真１）
。

難燃品

標準品

写真１ 難燃性フィルタの効果例

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