湿式集塵機
【課題】金属加工機から発生する粉塵を捕集する際に、捕集能力の低下を防止する。
【解決手段】含塵エアに含まれる粗粒粉塵を分離させて除去するサイクロン部１２と、粗粒粉塵が除去された含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクト１６と、気液混合された含塵エアを水面に向けて吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構（吐出ダクト１８，水槽１９）と、団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、粉塵を含む水を水槽１９に戻す気液分離部２０と、分離されたエアを排出するブロア２２とを備える。
【解決手段】含塵エアに含まれる粗粒粉塵を分離させて除去するサイクロン部１２と、粗粒粉塵が除去された含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクト１６と、気液混合された含塵エアを水面に向けて吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構（吐出ダクト１８，水槽１９）と、団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、粉塵を含む水を水槽１９に戻す気液分離部２０と、分離されたエアを排出するブロア２２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生する高温ヒューム含有粉塵を含む粉塵を捕集する湿式集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属加工機から発生する金属加工粉塵を捕集するための集塵機として、乾式集塵機と湿式集塵機の２つの方式がある。
乾式集塵機は、樹脂あるいは布製のフィルタを用いて、金属加工機から発生する金属加工粉塵を捕集するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生するヒューム粉塵を集塵する場合、このヒューム粉塵にはスパッタ等の高温の粉塵が含まれている。そのため、これらがフィルタに付着した際、あるいは、捕集した粉塵をダストボックスに堆積させた際に、粉塵爆発、火災等の原因になる恐れがある。そこで、この高温のヒューム粉塵を捕集した際の火災の発生を防止する火災防止対策機能を備えた乾式集塵機もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
一方、湿式集塵機は、排気側に設置されたブロアの吸引力を利用して、粉塵を含む含塵エアを水槽の水面に吹き付けてミストを生じさせ、ミストと粉塵の衝突によって気液混合させて団粒を形成後、気液分離部に慣性衝突させることによって粉塵を捕集している（例えば、特許文献３参照）。
また、気液混合させて団粒化させた粉塵を効率よく捕集する方法として、消波材や水切り部材を複数設置したものもある（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−０３８８３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０２００５号公報
【特許文献３】特開平１１−２４４６３９号公報
【特許文献４】特開２００７−０００７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される従来の乾式集塵機では、フィルタの目の粗さによっては粒径１μｍ以下の粉塵も約９９％捕集することが可能であるが、フィルタの目詰まりによる捕集能力の低下が著しい。そのため、フィルタの交換や集塵機の掃除等のメンテナンスを煩雑に行わなければならず、交換や清掃を怠ると、集塵効率の低下、処理風量の低下を招くという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に開示される火災防止対策機能を備えた乾式集塵機では、この火災防止対策機能が火災発生後に対する対策であるため、高温ヒューム粉塵による集塵機へのダメージは避けられないという課題があった。
【０００８】
また、特許文献３，４に開示される従来の湿式集塵機では、水槽の水面に吹き付けた含塵エアにより発生するミストの粒径及び粉塵とミストの相対速度によって濡れ性が左右され、捕集できる粉塵粒度粋が限られており十分な集塵性能を得ることができないという課題があった。
また、捕集した粉塵を機外に排出するには水槽内の水を交換しなければならず、操業によっては、この水槽内清掃を頻繁に実施する必要があるという課題があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、金属加工機から発生する粉塵を捕集する際に、捕集能力の低下を防止することができる湿式集塵機を提供することを目的とする。
【００１０】
また、金属加工機から発生する粉塵に高温ヒューム含有粉塵が含まれる場合にも、粉塵爆発、火災等の発生を防止することができ、また、捕集した粉塵を機外に排出する作業を容易に行うことができ、メンテナンスが容易である湿式集塵機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る湿式集塵機は、含塵エアに含まれる粗粒粉塵を分離させて除去するサイクロン部と、サイクロン部により粗粒粉塵が除去された含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクトと、散水ダクトにより気液混合された含塵エアを水槽の水面に向けて吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構と、二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、粉塵を含む水を水槽に戻す気液分離部と、気液分離部により分離されたエアを排出するブロアとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、上記のように構成したので、取り込んだ含塵エアに対して、サイクロン部による粗粒粉塵処理と、散水ダクトによるミストとの接触及び二次気液混合機構による粉塵の水面への吹き付けによる二段階の気液混合処理とを行うことで、集塵効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る湿式集塵機の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る湿式集塵機の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２に係る湿式集塵機の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における第１〜３の槽底部の水に含まれる粉塵の粒度分布である。
【図５】この発明の実施の形態３における気液分離部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る湿式集塵機１の構成を示す図である。
湿式集塵機１は、図１に示すように、取込ファン１０、ダンパ１１、サイクロン部１２、ダストボックス１３、サイクロン排気ダクト１４、縦ダクト１５、散水ダクト１６、散水ノズル１７、吐出ダクト１８、水槽１９、気液分離部２０、散水ポンプ２１及びブロア２２から構成されている。
【００１５】
取込ファン１０は、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生する高温、かつ、粒径が２μｍのヒューム粉塵を含む含塵エアを取り込むものであり、含塵エア取込口２３の前面側に設けられている。この取込ファン１０により機外から取り込まれた含塵エアはサイクロン部１２に送られる。
【００１６】
ダンパ１１は、取込ファン１０により取り込まれた含塵エアを複数のサイクロン部１２に対して、バランス良く分岐させるものであり、含塵エア取込口２３の背面側に設けられている。なお、ダンパ１１は、サイクロン部１２が複数本設置される場合（マルチサイクロンの場合）にのみ設置される。
【００１７】
サイクロン部１２は、取込ファン１０から取り込まれた含塵エアを旋回させて、遠心力によって粒径が約３０μｍ以上の粗い粉塵粒子を分離させて除去するものである。サイクロン部１２の設置本数は、粉塵の発生量や、湿式集塵機１内の圧力損失を考慮して１または複数本設置される。このサイクロン部１２により含塵エアから分離された粗粒粉塵はダストボックス１３に送られ、また、粗粒粉塵が除去された含塵エアはサイクロン排気ダクト１４に送られる。
【００１８】
ダストボックス１３は、サイクロン部１２により含塵エアから分離された粗粒粉塵を捕集して堆積するものであり、サイクロン部１２の下部に取り出し可能に設けられている。また、ダストボックス１３には、予め所定量の水が貯められ、捕集した粗粒粉塵を水の粘性によって付着させて再飛散を抑制し、また、粗粒粉塵を冷却することによって粉塵爆発やサイクロン部１２内での発火を防止するように構成されている。このダストボックス１３に堆積された粗粒粉塵は湿式集塵機１から取り出されて機外に排出される。
【００１９】
サイクロン排気ダクト１４は、サイクロン部１２により粗粒粉塵が除去された含塵エアが流入する流路であり、サイクロン部１２の上部に設けられている。このサイクロン排気ダクト１４に流入した含塵エアは縦ダクト１５に送られる。
【００２０】
縦ダクト１５は、サイクロン排気ダクト１４から流入した含塵エアを散水ダクト１６側へ下降して導く流路であり、サイクロン排気ダクト１４の背面側に設けられる。この縦ダクト１５に流入した含塵エアは散水ダクト１６に送られる。
【００２１】
散水ダクト１６は、縦ダクト１５から流入した含塵エアに対してミスト状の水を接触させる流路であり、縦ダクト１５の背面側に設けられている。
なお、縦ダクト１５及び散水ダクト１６は、風速や湿式集塵機１内スペースに基づいてダクト断面積及び形状が設定されるが、粉塵とミストとの混合効率を考慮すると断面積はできる限り大きくし、形状は湿式集塵機１内スペースを有効に活用することを考えて、長方形とすることが好ましい。
【００２２】
散水ノズル１７は、散水ポンプ２１による吐出圧力により、散水ダクト１６を流れる含塵エアに対してミスト状の水を散水するものであり、散水ダクト１６内に複数本設置されている。この散水ノズル１７は、ミスト径１００〜１０００μｍの水を、流量１０〜２００Ｌ／ｍｉｎで噴霧する。この散水ノズル１７により散水されたミスト状の水と接触した含塵エアは気液混合して気液混合含塵エアとなる。
なお、散水ノズル１７の設置数は、ミスト径や必要流量によって任意に決定され、集塵する粉塵の粒径を考慮してミスト径の異なる散水ノズルを複数組み合わせて配置することも可能である。
【００２３】
ここで、散水ダクト１６及び散水ノズル１７は、含塵エアにミスト状の水を散水して気液混合させる一次気液混合機構として機能する。この一次気液混合機構により気液混合された含塵エアは吐出ダクト１８に送られる
【００２４】
吐出ダクト１８は、ブロア２２の吸引力を利用して、一次気液混合機構により気液混合された含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けるものであり、散水ダクト１６の背面側の、水槽１９の水面から０〜２００ｍｍの位置に設けられている。吐出ダクト１８により、気液混合含塵エアは水面に向けて５〜３０ｍ／ｓの風速で吹き付けられることによりミストを生じさせて、このミストと粉塵の衝突によって、より団粒化した気液混合含塵エアとなる。
【００２５】
水槽１９は、吐出ダクト１８により気液混合含塵エアが吹き付けられることによって、ミストを生じて団粒化した気液混合含塵エアを生成するものであり、また、気液分離部２０により分離された粉塵を捕集するものである。この水槽１９の底部は傾斜面２４に形成され、沈殿した粉塵を最下部に設けられたダストバンカ２５に移動させて堆積させる。
【００２６】
ここで、吐出ダクト１８及び水槽１９は、気液混合含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けることによって団粒化させる二次気液混合機構として機能する。この二次気液混合機構により団粒化した気液混合含塵エアは気液分離部２０に送られる。
【００２７】
気液分離部２０は、二次気液混合機構により団粒化した気液混合含塵エアから、粉塵を含む水と清浄化したエアとを分離するものであり、分離した粉塵を含む水を効率よく水槽１９内に戻すように５〜１０°傾斜をつけて水槽１９の上部に設けられている。
【００２８】
この気液分離部２０は、目の大きさや目開き寸法により気液分離性能が異なる３種類のメッシュデミスタを、内側にいくほど目が細かくなるように２〜１０層積層して構成される。メッシュデミスタは、金属製あるいは樹脂製の線材の間隔が０．５〜５ｍｍとなるように、メッシュ状に編みこまれたシートに複数のピラミッド状の凹凸を形成したものである。
【００２９】
このメッシュデミスタからなる気液分離部２０は、線材への衝突、隙間を通過する際の慣性力、ピラミッド状の凹凸による凝集効果によって、団粒化した気液混合含塵エアの気液分離を行うことができる。
この気液分離部２０により分離された粉塵を含む水は水槽１９に送られ、また、清浄化したエアはブロア２２に送られる。
【００３０】
散水ポンプ２１は、水槽１９から水を吸引し、吐出圧力により散水ノズル１７にミストを供給するものである。この散水ポンプ２１と水槽１９は流入流路２６により連通し、また、散水ポンプ２１と散水ノズル１７は流出流路２７により連通している。なお、複数の散水ノズル１７に均一に圧力を負荷して均一なミストを供給するために散水ポンプ２１と散水ノズル１７との間には分配器２８が設けられている。なお、この散水ポンプ２１は、渦巻きポンプ、ラインポンプ、チューブポンプ等の液体を送液でき、圧力や送液量の条件を満たすものにより構成される。
【００３１】
ブロア２２は、気液分離部２０により分離された清浄化したエアを吸引して機外に排出するものであり、気液分離部２０の背面側に設けられている。このブロア２２の背面側には排出ファン２９を有する送風ダクト３０が設けられ、ブロア２２により排出ファン２９を介して清浄化したエアが機外に排出される。
【００３２】
次に、上記のように構成された湿式集塵機１の動作について説明する。図２はこの発明の実施の形態１に係る湿式集塵機１の動作を示すフローチャートである。
湿式集塵機１の動作では、図２に示すように、まず、取込ファン１０は含塵エアを取り込む（ステップＳＴ２１）。すなわち、取込ファン１０は、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生した高温ヒューム含有粉塵を含む含塵エアを取り込む。この取込ファン１０により取り込まれた含塵エアは（マルチサイクロンの場合にはダンパ１１を介して）サイクロン部１２に送られる。
【００３３】
次いで、サイクロン部１２は粗粒粉塵を除去する（ステップＳＴ２２）。すなわち、サイクロン部１２は、取込ファン１０により取り込まれた含塵エアを旋回させて、遠心力によって含塵エアから粗粒粉塵を分離させて除去する。このサイクロン部１２により分離された粗粒粉塵は、水の貯められたダストボックス１３により捕集される。また、サイクロン部１２により粗粒粉塵が除去された含塵エアはサイクロン排気ダクト１４及び縦ダクト１５を介して散水ダクト１６に送られる。
【００３４】
次いで、一次気液混合機構は一次気液混合を行う（ステップＳＴ２３）。すなわち、一次気液混合機構は、散水ダクト１６内で、サイクロン部１２からサイクロン排気ダクト１４及び縦ダクト１５を介して送られた含塵エアに対して、散水ノズル１７によってミスト状の水を散水することにより気液混合させる。この一次気液混合機構により気液混合された含塵エアは吐出ダクト１８に送られる。
【００３５】
次いで、二次気液混合機構は二次気液混合を行う（ステップＳＴ２４）。すなわち、二次気液混合機構は、吐出ダクト１８により、散水ダクト１６から送られた気液混合含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けることによって団粒化させる。この二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアは気液分離部２０に送られる。
【００３６】
次いで、気液分離部２０は清浄化したエアを分離する（ステップＳＴ２５）。すなわち、気液分離部２０は、吐出ダクト１８から送られた団粒化した気液混合含塵エアを、清浄化したエアと粉塵を含む水とに分離する。この気液分離部２０により分離した清浄化したエアはブロア２２に送られる。一方、気液分離部２０により分離した粉塵を含む水は、水槽１９に送られ傾斜面２４によりダストバンカ２５に粉塵を堆積させる。
次いで、ブロア２２はエアを排出する（ステップＳＴ２６）。すなわち、ブロア２２は、気液分離部２０により分離された清浄化したエアを吸引して機外に排出する。
【００３７】
ここで、ステップＳＴ２２において、サイクロン部１２によって含塵エアに含まれる粗粒粉塵を除去することによって高い集塵効率を得ることができる。また、この粗粒粉塵を水が貯められたダストボックス１３に堆積させることにより、粗粒粉塵の再飛散を防止し、粗粒粉塵を冷却することで粉塵爆発やサイクロン部１２での発火を防止することができる。また、このダストボックス１３を取り外すことで、堆積した粗粒粉塵を容易に機外に排出することができる。
【００３８】
また、ステップＳＴ２３における散水したミストと粉塵を接触させることによる一次気液混合処理と、ステップＳＴ２４における気液混合含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けることによる二次気液混合処理との二段階の気液混合処理を行うことによって、従来の集塵機ではなし得なかった高い集塵効率を得ることができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１によれば、サイクロン部１２による粗粒粉塵を除去する粗粒粉塵除去処理と、一次気液混合機構によるミストと粉塵を接触させる一次気液混合処理及び二次気液混合機構による気液混合含塵エアを水面に吹き付ける二次気液混合処理の二段階の気液混合処理とを行うように構成したので、高い集塵効率を得ることができる。また、水が貯められたダストボックス１３に粗粒粉塵を堆積させることで、粉塵爆発や火災を防止することができる。さらに、このダストボックス１３を取り出すことによって粉塵を容易に機外に排出することができ、メンテナンス性を改善することができる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態１では、二段階の気液混合処理の前段にサイクロン部１２を設けて粗粒粉塵除去処理を行うように構成したが、実施の形態２は、水槽４０で粗粒粉塵を除去するように構成したものである。
図３はこの発明の実施の形態２に係る湿式集塵機１の構成を示す図である。
図３に示す実施の形態２に係る湿式集塵機１は、図１に示す実施の形態１に係る湿式集塵機１の構成から、ダンパ１１、サイクロン部１２、ダストボックス１３、サイクロン排気ダクト１４及び縦ダクト１５を削除して、水槽１９を水槽４０に変更したものであり、その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
また、実施の形態２に係る湿式集塵機１の動作は、図２に示す実施の形態１に係る湿式集塵機１の動作からステップＳＴ２２の粗粒粉塵除去処理を削除したものであり、その他の処理については同様であり、その説明を省略する。
【００４２】
水槽４０は、図３に示すように、第１〜３の槽（第１〜３の水槽）４１〜４３、第１〜３の仕切り板４４〜４６及び粉塵除去部４７から構成されている。
【００４３】
第１の槽４１は、水槽４０の中間に位置し、吐出ダクト１８により気液混合含塵エアが吹き付けられて団粒化させるものであり、また、この気液混合含塵エアに含まれる粗粒粉塵及び気液分離部２０により分離された粉塵を捕集するものである。この第１の槽４１は、第１の仕切り板４４により第２の槽４２と底部で連通した連通部４８を有して分割され、第２の仕切り板４５によって第３の槽４３と分割されている。また、第１の槽４１の中間位置には第３の仕切り板４６が設けられ、第１の仕切り板４４と共に、捕集した粉塵の沈殿を促進する役割を果たす。
【００４４】
なお、この第１の槽４１の底部は、第２の槽４２の後述するダスト溜まり部５０に粉塵が移動させやすいように２０°〜４０°の傾斜面４９に形成されている。これは２０°未満では粉塵が流動せず、４０°以上ではスペースの面で困難であるためである。なお、スペース等により２０°未満の傾斜とする場合には、この傾斜面４９に水晶等の振動子を設置して強制的に粉塵を流動させることも可能である。
【００４５】
第２の槽４２は、第１の槽４１から連通部４８を介して移動された粉塵を堆積させるダスト溜まり部５０を有するものである。この第１の槽４１のダスト溜まり部５０に堆積した粉塵は粉塵除去部４７により機外に排出される。
【００４６】
第３の槽４３は、第１の槽４１により粉塵が除去された水が第２の仕切り板４５を乗り越えて流れ込むものであり、流入流路２６により散水ポンプ２１と連通している。この第３の槽４３の水は散水ポンプ２１により吸引されて散水ノズル１７にミストが供給されることにより循環する。
【００４７】
なお、第１，２の槽４１，４２間の連通部４８の開口寸法及び第１〜３の仕切り板４４〜４６の設置間隔は、粉塵の沈殿を阻害しないように、流速が沈殿速度よりも遅くなるように設計される。
【００４８】
粉塵除去部４７は、第２の槽４２のダスト溜まり部５０に堆積した粉塵を機外に排出するものである。ここで、金属加工機により加工される被加工物が鉄あるいはステンレスである場合、発生する粉塵は磁性を有する酸化鉄（例えばＦｅ３Ｏ４）であることから、磁石を用いて粉塵を機外に排出することが可能である。
【００４９】
そこで、粉塵除去部４７として、ステンレスや樹脂製の非磁性体の鞘（片側が閉じたパイプ）５２に、ネオジウム、フェライト等のマグネットバー５１を挿入したものを用いる。この粉塵除去部４７をダスト溜まり部５０に浸漬して、鞘５２の外周に粉塵を吸着させる。その後、粉塵除去部４７を取り出し、マグネットバー５１を鞘５２から引き抜くことで鞘５２の周囲に付着した粉塵を排出する。
【００５０】
次に、上記のように構成された水槽４０における粉塵除去処理について説明する。
第１の槽４１は、吐出ダクト１８により気液混合含塵エアが吹き付けられることによって粗粒粉塵を捕集し、また、気液分離部２０により分離された粉塵を捕集する。また、第１の槽４１内の流速は、第１，３の仕切り板４４，４６によって方向転換することによる遠心力を受けて減速して、粉塵の沈殿が促進される。
【００５１】
次いで、沈殿した粉塵は、第１の槽４１の底部の傾斜面４９によって第２の槽４２のダスト溜まり部５０に移動され堆積される。このダスト溜まり部５０に堆積した粉塵は粉塵除去部４７により機外に排出される。
【００５２】
一方、第１の槽４１により粉塵が除去された水は、第２の仕切り板４５を乗り越えて第３の槽４３に流入する。この第３の槽４３に流入した水は、散水ポンプ２１により吸引されて散水ノズル１７にミストとして供給される。
【００５３】
図４は第１〜３の槽４１〜４３底部の水に含まれる粉塵の粒度分布を示す図である。図４において、横軸は粉塵の粒径［μｍ］を示し、縦軸はその発生頻度［％］を示している。
第１〜３の槽４１〜４３底部から採取した水中に含有される粉塵の粒度は、図４に示すように、第１の槽４１が最も粗く、第２の槽４２、第３の槽４３の順に徐々に細かくなり、水槽４０に捕集された粉塵の沈殿分離が機能していることがわかる。
【００５４】
以上のように、この実施の形態２によれば、水槽４０を第１〜３の槽４１〜４３に分割して、第１の槽４１で粗粒粉塵及び気液分離部２０により分離された粉塵を捕集することによっても、実施の形態１と同様に高い集塵効率を得ることができる。また、第１，３の仕切り板４４，４６により水槽４０内の流速を沈殿速度よりも遅くさせてダスト溜まり部５０に堆積させた粉塵を、マグネットバー５１を用いた粉塵除去部４７によって容易に機外へ排出することができ、メンテナンス性を改善することができる。
【００５５】
なお、この実施の形態２では、第２の槽４２に粉塵除去部４７を設けてダスト溜まり部５０に堆積した粉塵を機外に排出するように構成したが、第１，３の槽４１，４３、あるいは実施の形態１における水槽１９にこの粉塵除去部４７を設けて、粉塵を機外に排出するように構成してもよい。
【００５６】
また、この実施の形態１，２の湿式集塵機１の水槽１９，４０に、濾過精度１〜１２０μｍの樹脂製のフィルタを有するカートリッジを取り付けて、ポンプにより水槽１９，４０内の水をこのカートリッジに通水させるように構成してもよい。
例えば、実施の形態２の第３の槽４３にこのカートリッジを取り付けた場合、第１の槽４１により沈殿分離できなかった細かい粉塵もこのカートリッジで除去可能なため、より一層の水の浄化が可能となり、水槽４０内の洗浄頻度を少なくすることができ、メンテナンス性をより改善することができる。
【００５７】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、気液分離部２０を、金属製又は樹脂製の目開きの異なるメッシュデミスタを積層することによって構成したが、実施の形態３は、スリットを有する衝突板を積層することによるメカニカルセパレータにより構成したものである。
図５はこの発明の実施の形態４における気液分離部２０の構成を示す図であり、図５（ａ）は縦断面図であり、図５（ｂ）は平面図である。
気液分離部２０は、図５に示すように、フィンプレート部７０及びフレーム７１から構成される。
【００５８】
フィンプレート部７０は、団粒化した気液混合含塵エアを衝突させるステンレス薄板からなる衝突板であり、２〜１０ｍｍ間隔で短冊状のフィン７２をフレーム７１にはめ込んで配置することによりスリットを有して構成される。なお、フィン７２は短辺方向に山形に折り曲げられて形成されている。このように形成されたフィンプレート部７０を２〜６層積層することによって気液分離部２０を構成している。
【００５９】
以上のように、この実施の形態３によれば、スリットを有するステンレス薄板からなるフィンプレート部７０を積層して構成される気液分離部２０を用いた湿式集塵機１によっても、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。
また、フィンプレート部７０のスリット間隔、積層数等を変更することによって、気液混合含塵エアの衝突回数を変えることができ、所望の集塵性能を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 湿式集塵機、１０ 取込ファン、１１ ダンパ、１２ サイクロン部、１３ ダストボックス、１４ サイクロン排気ダクト、１５ 縦ダクト、１６ 散水ダクト（一次気液混合機構）、１７ 散水ノズル（一次気液混合機構）、１８ 吐出ダクト（二次気液混合機構）、１９ 水槽（二次気液混合機構）、２０ 気液分離部、２１ 散水ポンプ、２２ ブロア、２３ 含塵エア取込口、２４ 傾斜面、２５ ダストバンカ、２６ 流入流路、２７ 流出流路、２８ 分配器、２９ 排出ファン、３０ 送風ダクト、４０ 水槽（二次気液混合機構）、４１〜４３ 第１〜３の槽（第１〜３の水槽）、４４〜４６ 第１〜３の仕切り板、４７ 粉塵除去部、４８ 連通部、４９ 傾斜面、５０ ダスト溜まり部、５１ マグネットバー、５２ 鞘、７０ フィンプレート部、７１ フレーム、７２ フィン。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生する高温ヒューム含有粉塵を含む粉塵を捕集する湿式集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属加工機から発生する金属加工粉塵を捕集するための集塵機として、乾式集塵機と湿式集塵機の２つの方式がある。
乾式集塵機は、樹脂あるいは布製のフィルタを用いて、金属加工機から発生する金属加工粉塵を捕集するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生するヒューム粉塵を集塵する場合、このヒューム粉塵にはスパッタ等の高温の粉塵が含まれている。そのため、これらがフィルタに付着した際、あるいは、捕集した粉塵をダストボックスに堆積させた際に、粉塵爆発、火災等の原因になる恐れがある。そこで、この高温のヒューム粉塵を捕集した際の火災の発生を防止する火災防止対策機能を備えた乾式集塵機もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
一方、湿式集塵機は、排気側に設置されたブロアの吸引力を利用して、粉塵を含む含塵エアを水槽の水面に吹き付けてミストを生じさせ、ミストと粉塵の衝突によって気液混合させて団粒を形成後、気液分離部に慣性衝突させることによって粉塵を捕集している（例えば、特許文献３参照）。
また、気液混合させて団粒化させた粉塵を効率よく捕集する方法として、消波材や水切り部材を複数設置したものもある（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−０３８８３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０２００５号公報
【特許文献３】特開平１１−２４４６３９号公報
【特許文献４】特開２００７−０００７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される従来の乾式集塵機では、フィルタの目の粗さによっては粒径１μｍ以下の粉塵も約９９％捕集することが可能であるが、フィルタの目詰まりによる捕集能力の低下が著しい。そのため、フィルタの交換や集塵機の掃除等のメンテナンスを煩雑に行わなければならず、交換や清掃を怠ると、集塵効率の低下、処理風量の低下を招くという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に開示される火災防止対策機能を備えた乾式集塵機では、この火災防止対策機能が火災発生後に対する対策であるため、高温ヒューム粉塵による集塵機へのダメージは避けられないという課題があった。
【０００８】
また、特許文献３，４に開示される従来の湿式集塵機では、水槽の水面に吹き付けた含塵エアにより発生するミストの粒径及び粉塵とミストの相対速度によって濡れ性が左右され、捕集できる粉塵粒度粋が限られており十分な集塵性能を得ることができないという課題があった。
また、捕集した粉塵を機外に排出するには水槽内の水を交換しなければならず、操業によっては、この水槽内清掃を頻繁に実施する必要があるという課題があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、金属加工機から発生する粉塵を捕集する際に、捕集能力の低下を防止することができる湿式集塵機を提供することを目的とする。
【００１０】
また、金属加工機から発生する粉塵に高温ヒューム含有粉塵が含まれる場合にも、粉塵爆発、火災等の発生を防止することができ、また、捕集した粉塵を機外に排出する作業を容易に行うことができ、メンテナンスが容易である湿式集塵機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る湿式集塵機は、含塵エアに含まれる粗粒粉塵を分離させて除去するサイクロン部と、サイクロン部により粗粒粉塵が除去された含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクトと、散水ダクトにより気液混合された含塵エアを水槽の水面に向けて吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構と、二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、粉塵を含む水を水槽に戻す気液分離部と、気液分離部により分離されたエアを排出するブロアとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、上記のように構成したので、取り込んだ含塵エアに対して、サイクロン部による粗粒粉塵処理と、散水ダクトによるミストとの接触及び二次気液混合機構による粉塵の水面への吹き付けによる二段階の気液混合処理とを行うことで、集塵効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る湿式集塵機の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る湿式集塵機の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２に係る湿式集塵機の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における第１〜３の槽底部の水に含まれる粉塵の粒度分布である。
【図５】この発明の実施の形態３における気液分離部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る湿式集塵機１の構成を示す図である。
湿式集塵機１は、図１に示すように、取込ファン１０、ダンパ１１、サイクロン部１２、ダストボックス１３、サイクロン排気ダクト１４、縦ダクト１５、散水ダクト１６、散水ノズル１７、吐出ダクト１８、水槽１９、気液分離部２０、散水ポンプ２１及びブロア２２から構成されている。
【００１５】
取込ファン１０は、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生する高温、かつ、粒径が２μｍのヒューム粉塵を含む含塵エアを取り込むものであり、含塵エア取込口２３の前面側に設けられている。この取込ファン１０により機外から取り込まれた含塵エアはサイクロン部１２に送られる。
【００１６】
ダンパ１１は、取込ファン１０により取り込まれた含塵エアを複数のサイクロン部１２に対して、バランス良く分岐させるものであり、含塵エア取込口２３の背面側に設けられている。なお、ダンパ１１は、サイクロン部１２が複数本設置される場合（マルチサイクロンの場合）にのみ設置される。
【００１７】
サイクロン部１２は、取込ファン１０から取り込まれた含塵エアを旋回させて、遠心力によって粒径が約３０μｍ以上の粗い粉塵粒子を分離させて除去するものである。サイクロン部１２の設置本数は、粉塵の発生量や、湿式集塵機１内の圧力損失を考慮して１または複数本設置される。このサイクロン部１２により含塵エアから分離された粗粒粉塵はダストボックス１３に送られ、また、粗粒粉塵が除去された含塵エアはサイクロン排気ダクト１４に送られる。
【００１８】
ダストボックス１３は、サイクロン部１２により含塵エアから分離された粗粒粉塵を捕集して堆積するものであり、サイクロン部１２の下部に取り出し可能に設けられている。また、ダストボックス１３には、予め所定量の水が貯められ、捕集した粗粒粉塵を水の粘性によって付着させて再飛散を抑制し、また、粗粒粉塵を冷却することによって粉塵爆発やサイクロン部１２内での発火を防止するように構成されている。このダストボックス１３に堆積された粗粒粉塵は湿式集塵機１から取り出されて機外に排出される。
【００１９】
サイクロン排気ダクト１４は、サイクロン部１２により粗粒粉塵が除去された含塵エアが流入する流路であり、サイクロン部１２の上部に設けられている。このサイクロン排気ダクト１４に流入した含塵エアは縦ダクト１５に送られる。
【００２０】
縦ダクト１５は、サイクロン排気ダクト１４から流入した含塵エアを散水ダクト１６側へ下降して導く流路であり、サイクロン排気ダクト１４の背面側に設けられる。この縦ダクト１５に流入した含塵エアは散水ダクト１６に送られる。
【００２１】
散水ダクト１６は、縦ダクト１５から流入した含塵エアに対してミスト状の水を接触させる流路であり、縦ダクト１５の背面側に設けられている。
なお、縦ダクト１５及び散水ダクト１６は、風速や湿式集塵機１内スペースに基づいてダクト断面積及び形状が設定されるが、粉塵とミストとの混合効率を考慮すると断面積はできる限り大きくし、形状は湿式集塵機１内スペースを有効に活用することを考えて、長方形とすることが好ましい。
【００２２】
散水ノズル１７は、散水ポンプ２１による吐出圧力により、散水ダクト１６を流れる含塵エアに対してミスト状の水を散水するものであり、散水ダクト１６内に複数本設置されている。この散水ノズル１７は、ミスト径１００〜１０００μｍの水を、流量１０〜２００Ｌ／ｍｉｎで噴霧する。この散水ノズル１７により散水されたミスト状の水と接触した含塵エアは気液混合して気液混合含塵エアとなる。
なお、散水ノズル１７の設置数は、ミスト径や必要流量によって任意に決定され、集塵する粉塵の粒径を考慮してミスト径の異なる散水ノズルを複数組み合わせて配置することも可能である。
【００２３】
ここで、散水ダクト１６及び散水ノズル１７は、含塵エアにミスト状の水を散水して気液混合させる一次気液混合機構として機能する。この一次気液混合機構により気液混合された含塵エアは吐出ダクト１８に送られる
【００２４】
吐出ダクト１８は、ブロア２２の吸引力を利用して、一次気液混合機構により気液混合された含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けるものであり、散水ダクト１６の背面側の、水槽１９の水面から０〜２００ｍｍの位置に設けられている。吐出ダクト１８により、気液混合含塵エアは水面に向けて５〜３０ｍ／ｓの風速で吹き付けられることによりミストを生じさせて、このミストと粉塵の衝突によって、より団粒化した気液混合含塵エアとなる。
【００２５】
水槽１９は、吐出ダクト１８により気液混合含塵エアが吹き付けられることによって、ミストを生じて団粒化した気液混合含塵エアを生成するものであり、また、気液分離部２０により分離された粉塵を捕集するものである。この水槽１９の底部は傾斜面２４に形成され、沈殿した粉塵を最下部に設けられたダストバンカ２５に移動させて堆積させる。
【００２６】
ここで、吐出ダクト１８及び水槽１９は、気液混合含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けることによって団粒化させる二次気液混合機構として機能する。この二次気液混合機構により団粒化した気液混合含塵エアは気液分離部２０に送られる。
【００２７】
気液分離部２０は、二次気液混合機構により団粒化した気液混合含塵エアから、粉塵を含む水と清浄化したエアとを分離するものであり、分離した粉塵を含む水を効率よく水槽１９内に戻すように５〜１０°傾斜をつけて水槽１９の上部に設けられている。
【００２８】
この気液分離部２０は、目の大きさや目開き寸法により気液分離性能が異なる３種類のメッシュデミスタを、内側にいくほど目が細かくなるように２〜１０層積層して構成される。メッシュデミスタは、金属製あるいは樹脂製の線材の間隔が０．５〜５ｍｍとなるように、メッシュ状に編みこまれたシートに複数のピラミッド状の凹凸を形成したものである。
【００２９】
このメッシュデミスタからなる気液分離部２０は、線材への衝突、隙間を通過する際の慣性力、ピラミッド状の凹凸による凝集効果によって、団粒化した気液混合含塵エアの気液分離を行うことができる。
この気液分離部２０により分離された粉塵を含む水は水槽１９に送られ、また、清浄化したエアはブロア２２に送られる。
【００３０】
散水ポンプ２１は、水槽１９から水を吸引し、吐出圧力により散水ノズル１７にミストを供給するものである。この散水ポンプ２１と水槽１９は流入流路２６により連通し、また、散水ポンプ２１と散水ノズル１７は流出流路２７により連通している。なお、複数の散水ノズル１７に均一に圧力を負荷して均一なミストを供給するために散水ポンプ２１と散水ノズル１７との間には分配器２８が設けられている。なお、この散水ポンプ２１は、渦巻きポンプ、ラインポンプ、チューブポンプ等の液体を送液でき、圧力や送液量の条件を満たすものにより構成される。
【００３１】
ブロア２２は、気液分離部２０により分離された清浄化したエアを吸引して機外に排出するものであり、気液分離部２０の背面側に設けられている。このブロア２２の背面側には排出ファン２９を有する送風ダクト３０が設けられ、ブロア２２により排出ファン２９を介して清浄化したエアが機外に排出される。
【００３２】
次に、上記のように構成された湿式集塵機１の動作について説明する。図２はこの発明の実施の形態１に係る湿式集塵機１の動作を示すフローチャートである。
湿式集塵機１の動作では、図２に示すように、まず、取込ファン１０は含塵エアを取り込む（ステップＳＴ２１）。すなわち、取込ファン１０は、レーザ加工機やプラズマ加工機等の金属加工機から発生した高温ヒューム含有粉塵を含む含塵エアを取り込む。この取込ファン１０により取り込まれた含塵エアは（マルチサイクロンの場合にはダンパ１１を介して）サイクロン部１２に送られる。
【００３３】
次いで、サイクロン部１２は粗粒粉塵を除去する（ステップＳＴ２２）。すなわち、サイクロン部１２は、取込ファン１０により取り込まれた含塵エアを旋回させて、遠心力によって含塵エアから粗粒粉塵を分離させて除去する。このサイクロン部１２により分離された粗粒粉塵は、水の貯められたダストボックス１３により捕集される。また、サイクロン部１２により粗粒粉塵が除去された含塵エアはサイクロン排気ダクト１４及び縦ダクト１５を介して散水ダクト１６に送られる。
【００３４】
次いで、一次気液混合機構は一次気液混合を行う（ステップＳＴ２３）。すなわち、一次気液混合機構は、散水ダクト１６内で、サイクロン部１２からサイクロン排気ダクト１４及び縦ダクト１５を介して送られた含塵エアに対して、散水ノズル１７によってミスト状の水を散水することにより気液混合させる。この一次気液混合機構により気液混合された含塵エアは吐出ダクト１８に送られる。
【００３５】
次いで、二次気液混合機構は二次気液混合を行う（ステップＳＴ２４）。すなわち、二次気液混合機構は、吐出ダクト１８により、散水ダクト１６から送られた気液混合含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けることによって団粒化させる。この二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアは気液分離部２０に送られる。
【００３６】
次いで、気液分離部２０は清浄化したエアを分離する（ステップＳＴ２５）。すなわち、気液分離部２０は、吐出ダクト１８から送られた団粒化した気液混合含塵エアを、清浄化したエアと粉塵を含む水とに分離する。この気液分離部２０により分離した清浄化したエアはブロア２２に送られる。一方、気液分離部２０により分離した粉塵を含む水は、水槽１９に送られ傾斜面２４によりダストバンカ２５に粉塵を堆積させる。
次いで、ブロア２２はエアを排出する（ステップＳＴ２６）。すなわち、ブロア２２は、気液分離部２０により分離された清浄化したエアを吸引して機外に排出する。
【００３７】
ここで、ステップＳＴ２２において、サイクロン部１２によって含塵エアに含まれる粗粒粉塵を除去することによって高い集塵効率を得ることができる。また、この粗粒粉塵を水が貯められたダストボックス１３に堆積させることにより、粗粒粉塵の再飛散を防止し、粗粒粉塵を冷却することで粉塵爆発やサイクロン部１２での発火を防止することができる。また、このダストボックス１３を取り外すことで、堆積した粗粒粉塵を容易に機外に排出することができる。
【００３８】
また、ステップＳＴ２３における散水したミストと粉塵を接触させることによる一次気液混合処理と、ステップＳＴ２４における気液混合含塵エアを水槽１９の水面に吹き付けることによる二次気液混合処理との二段階の気液混合処理を行うことによって、従来の集塵機ではなし得なかった高い集塵効率を得ることができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１によれば、サイクロン部１２による粗粒粉塵を除去する粗粒粉塵除去処理と、一次気液混合機構によるミストと粉塵を接触させる一次気液混合処理及び二次気液混合機構による気液混合含塵エアを水面に吹き付ける二次気液混合処理の二段階の気液混合処理とを行うように構成したので、高い集塵効率を得ることができる。また、水が貯められたダストボックス１３に粗粒粉塵を堆積させることで、粉塵爆発や火災を防止することができる。さらに、このダストボックス１３を取り出すことによって粉塵を容易に機外に排出することができ、メンテナンス性を改善することができる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態１では、二段階の気液混合処理の前段にサイクロン部１２を設けて粗粒粉塵除去処理を行うように構成したが、実施の形態２は、水槽４０で粗粒粉塵を除去するように構成したものである。
図３はこの発明の実施の形態２に係る湿式集塵機１の構成を示す図である。
図３に示す実施の形態２に係る湿式集塵機１は、図１に示す実施の形態１に係る湿式集塵機１の構成から、ダンパ１１、サイクロン部１２、ダストボックス１３、サイクロン排気ダクト１４及び縦ダクト１５を削除して、水槽１９を水槽４０に変更したものであり、その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
また、実施の形態２に係る湿式集塵機１の動作は、図２に示す実施の形態１に係る湿式集塵機１の動作からステップＳＴ２２の粗粒粉塵除去処理を削除したものであり、その他の処理については同様であり、その説明を省略する。
【００４２】
水槽４０は、図３に示すように、第１〜３の槽（第１〜３の水槽）４１〜４３、第１〜３の仕切り板４４〜４６及び粉塵除去部４７から構成されている。
【００４３】
第１の槽４１は、水槽４０の中間に位置し、吐出ダクト１８により気液混合含塵エアが吹き付けられて団粒化させるものであり、また、この気液混合含塵エアに含まれる粗粒粉塵及び気液分離部２０により分離された粉塵を捕集するものである。この第１の槽４１は、第１の仕切り板４４により第２の槽４２と底部で連通した連通部４８を有して分割され、第２の仕切り板４５によって第３の槽４３と分割されている。また、第１の槽４１の中間位置には第３の仕切り板４６が設けられ、第１の仕切り板４４と共に、捕集した粉塵の沈殿を促進する役割を果たす。
【００４４】
なお、この第１の槽４１の底部は、第２の槽４２の後述するダスト溜まり部５０に粉塵が移動させやすいように２０°〜４０°の傾斜面４９に形成されている。これは２０°未満では粉塵が流動せず、４０°以上ではスペースの面で困難であるためである。なお、スペース等により２０°未満の傾斜とする場合には、この傾斜面４９に水晶等の振動子を設置して強制的に粉塵を流動させることも可能である。
【００４５】
第２の槽４２は、第１の槽４１から連通部４８を介して移動された粉塵を堆積させるダスト溜まり部５０を有するものである。この第１の槽４１のダスト溜まり部５０に堆積した粉塵は粉塵除去部４７により機外に排出される。
【００４６】
第３の槽４３は、第１の槽４１により粉塵が除去された水が第２の仕切り板４５を乗り越えて流れ込むものであり、流入流路２６により散水ポンプ２１と連通している。この第３の槽４３の水は散水ポンプ２１により吸引されて散水ノズル１７にミストが供給されることにより循環する。
【００４７】
なお、第１，２の槽４１，４２間の連通部４８の開口寸法及び第１〜３の仕切り板４４〜４６の設置間隔は、粉塵の沈殿を阻害しないように、流速が沈殿速度よりも遅くなるように設計される。
【００４８】
粉塵除去部４７は、第２の槽４２のダスト溜まり部５０に堆積した粉塵を機外に排出するものである。ここで、金属加工機により加工される被加工物が鉄あるいはステンレスである場合、発生する粉塵は磁性を有する酸化鉄（例えばＦｅ３Ｏ４）であることから、磁石を用いて粉塵を機外に排出することが可能である。
【００４９】
そこで、粉塵除去部４７として、ステンレスや樹脂製の非磁性体の鞘（片側が閉じたパイプ）５２に、ネオジウム、フェライト等のマグネットバー５１を挿入したものを用いる。この粉塵除去部４７をダスト溜まり部５０に浸漬して、鞘５２の外周に粉塵を吸着させる。その後、粉塵除去部４７を取り出し、マグネットバー５１を鞘５２から引き抜くことで鞘５２の周囲に付着した粉塵を排出する。
【００５０】
次に、上記のように構成された水槽４０における粉塵除去処理について説明する。
第１の槽４１は、吐出ダクト１８により気液混合含塵エアが吹き付けられることによって粗粒粉塵を捕集し、また、気液分離部２０により分離された粉塵を捕集する。また、第１の槽４１内の流速は、第１，３の仕切り板４４，４６によって方向転換することによる遠心力を受けて減速して、粉塵の沈殿が促進される。
【００５１】
次いで、沈殿した粉塵は、第１の槽４１の底部の傾斜面４９によって第２の槽４２のダスト溜まり部５０に移動され堆積される。このダスト溜まり部５０に堆積した粉塵は粉塵除去部４７により機外に排出される。
【００５２】
一方、第１の槽４１により粉塵が除去された水は、第２の仕切り板４５を乗り越えて第３の槽４３に流入する。この第３の槽４３に流入した水は、散水ポンプ２１により吸引されて散水ノズル１７にミストとして供給される。
【００５３】
図４は第１〜３の槽４１〜４３底部の水に含まれる粉塵の粒度分布を示す図である。図４において、横軸は粉塵の粒径［μｍ］を示し、縦軸はその発生頻度［％］を示している。
第１〜３の槽４１〜４３底部から採取した水中に含有される粉塵の粒度は、図４に示すように、第１の槽４１が最も粗く、第２の槽４２、第３の槽４３の順に徐々に細かくなり、水槽４０に捕集された粉塵の沈殿分離が機能していることがわかる。
【００５４】
以上のように、この実施の形態２によれば、水槽４０を第１〜３の槽４１〜４３に分割して、第１の槽４１で粗粒粉塵及び気液分離部２０により分離された粉塵を捕集することによっても、実施の形態１と同様に高い集塵効率を得ることができる。また、第１，３の仕切り板４４，４６により水槽４０内の流速を沈殿速度よりも遅くさせてダスト溜まり部５０に堆積させた粉塵を、マグネットバー５１を用いた粉塵除去部４７によって容易に機外へ排出することができ、メンテナンス性を改善することができる。
【００５５】
なお、この実施の形態２では、第２の槽４２に粉塵除去部４７を設けてダスト溜まり部５０に堆積した粉塵を機外に排出するように構成したが、第１，３の槽４１，４３、あるいは実施の形態１における水槽１９にこの粉塵除去部４７を設けて、粉塵を機外に排出するように構成してもよい。
【００５６】
また、この実施の形態１，２の湿式集塵機１の水槽１９，４０に、濾過精度１〜１２０μｍの樹脂製のフィルタを有するカートリッジを取り付けて、ポンプにより水槽１９，４０内の水をこのカートリッジに通水させるように構成してもよい。
例えば、実施の形態２の第３の槽４３にこのカートリッジを取り付けた場合、第１の槽４１により沈殿分離できなかった細かい粉塵もこのカートリッジで除去可能なため、より一層の水の浄化が可能となり、水槽４０内の洗浄頻度を少なくすることができ、メンテナンス性をより改善することができる。
【００５７】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、気液分離部２０を、金属製又は樹脂製の目開きの異なるメッシュデミスタを積層することによって構成したが、実施の形態３は、スリットを有する衝突板を積層することによるメカニカルセパレータにより構成したものである。
図５はこの発明の実施の形態４における気液分離部２０の構成を示す図であり、図５（ａ）は縦断面図であり、図５（ｂ）は平面図である。
気液分離部２０は、図５に示すように、フィンプレート部７０及びフレーム７１から構成される。
【００５８】
フィンプレート部７０は、団粒化した気液混合含塵エアを衝突させるステンレス薄板からなる衝突板であり、２〜１０ｍｍ間隔で短冊状のフィン７２をフレーム７１にはめ込んで配置することによりスリットを有して構成される。なお、フィン７２は短辺方向に山形に折り曲げられて形成されている。このように形成されたフィンプレート部７０を２〜６層積層することによって気液分離部２０を構成している。
【００５９】
以上のように、この実施の形態３によれば、スリットを有するステンレス薄板からなるフィンプレート部７０を積層して構成される気液分離部２０を用いた湿式集塵機１によっても、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。
また、フィンプレート部７０のスリット間隔、積層数等を変更することによって、気液混合含塵エアの衝突回数を変えることができ、所望の集塵性能を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 湿式集塵機、１０ 取込ファン、１１ ダンパ、１２ サイクロン部、１３ ダストボックス、１４ サイクロン排気ダクト、１５ 縦ダクト、１６ 散水ダクト（一次気液混合機構）、１７ 散水ノズル（一次気液混合機構）、１８ 吐出ダクト（二次気液混合機構）、１９ 水槽（二次気液混合機構）、２０ 気液分離部、２１ 散水ポンプ、２２ ブロア、２３ 含塵エア取込口、２４ 傾斜面、２５ ダストバンカ、２６ 流入流路、２７ 流出流路、２８ 分配器、２９ 排出ファン、３０ 送風ダクト、４０ 水槽（二次気液混合機構）、４１〜４３ 第１〜３の槽（第１〜３の水槽）、４４〜４６ 第１〜３の仕切り板、４７ 粉塵除去部、４８ 連通部、４９ 傾斜面、５０ ダスト溜まり部、５１ マグネットバー、５２ 鞘、７０ フィンプレート部、７１ フレーム、７２ フィン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含塵エアに含まれる粗粒粉塵を分離させて除去するサイクロン部と、
前記サイクロン部により粗粒粉塵が除去された含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクトと、
前記散水ダクトにより気液混合された含塵エアを水槽の水面に向けて吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構と、
前記二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、前記粉塵を含む水を前記水槽に戻す気液分離部と、
前記気液分離部により分離されたエアを排出するブロアと
を備える湿式集塵機。
【請求項２】
前記サイクロン部により分離された粗粒粉塵を捕集する、水が貯められたダストボックスを備える
ことを特徴とする請求項１記載の湿式集塵機。
【請求項３】
含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクトと、
前記散水ダクトにより気液混合された含塵エアを水面に吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構と、
前記二次気液混合機構により吹き付けられた気液混合含塵エアから粗粒粉塵を捕集する第１の水槽と、
前記第１の水槽に捕集された粉塵が堆積される、前記第１の水槽と底部で連通する第２の水槽と、
前記第２の水槽により粉塵が除去された水が流入する第３の水槽と、
前記第３の水槽から水を吸引し、前記一次気液混合機構にミストを供給するポンプと、
前記二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、前記粉塵を含む水を前記第１の水槽に戻す気液分離部と、
前記気液分離部により分離されたエアを排出するブロアと
備える湿式集塵機。
【請求項４】
前記水槽のいずれかに、粉塵を機外に排出する粉塵除去部が設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項５】
前記水槽のいずれかに、フィルタを有するカートリッジと、前記水槽の水を前記カートリッジに通水させるポンプとが設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項６】
前記気液分離部は、目開き寸法が異なる複数のメッシュデミスタを積層して構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項７】
前記気液分離部は、スリットを有する金属薄板からなる衝突板を積層して構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項１】
含塵エアに含まれる粗粒粉塵を分離させて除去するサイクロン部と、
前記サイクロン部により粗粒粉塵が除去された含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクトと、
前記散水ダクトにより気液混合された含塵エアを水槽の水面に向けて吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構と、
前記二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、前記粉塵を含む水を前記水槽に戻す気液分離部と、
前記気液分離部により分離されたエアを排出するブロアと
を備える湿式集塵機。
【請求項２】
前記サイクロン部により分離された粗粒粉塵を捕集する、水が貯められたダストボックスを備える
ことを特徴とする請求項１記載の湿式集塵機。
【請求項３】
含塵エアにミストを接触させて気液混合させる散水ダクトと、
前記散水ダクトにより気液混合された含塵エアを水面に吹き付けて団粒化させる二次気液混合機構と、
前記二次気液混合機構により吹き付けられた気液混合含塵エアから粗粒粉塵を捕集する第１の水槽と、
前記第１の水槽に捕集された粉塵が堆積される、前記第１の水槽と底部で連通する第２の水槽と、
前記第２の水槽により粉塵が除去された水が流入する第３の水槽と、
前記第３の水槽から水を吸引し、前記一次気液混合機構にミストを供給するポンプと、
前記二次気液混合機構により団粒化された気液混合含塵エアから粉塵を含む水と清浄化したエアを分離し、前記粉塵を含む水を前記第１の水槽に戻す気液分離部と、
前記気液分離部により分離されたエアを排出するブロアと
備える湿式集塵機。
【請求項４】
前記水槽のいずれかに、粉塵を機外に排出する粉塵除去部が設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項５】
前記水槽のいずれかに、フィルタを有するカートリッジと、前記水槽の水を前記カートリッジに通水させるポンプとが設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項６】
前記気液分離部は、目開き寸法が異なる複数のメッシュデミスタを積層して構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【請求項７】
前記気液分離部は、スリットを有する金属薄板からなる衝突板を積層して構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の湿式集塵機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３６２７７（Ｐ２０１１−１３６２７７Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７１６２（Ｐ２００９−２９７１６２）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（５９８０５２７１３）長崎菱電テクニカ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（５９８０５２７１３）長崎菱電テクニカ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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