特許 6895986 湿式集塵機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6895986

(24)【登録日】2021年6月10日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】湿式集塵機

(51)【国際特許分類】

   B01D 47/02 20060101AFI20210621BHJP

   B01D 50/00 20060101ALI20210621BHJP

   B01D 45/08 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   B01D47/02 Z

   B01D50/00 501K

   B01D45/08 Z

   B01D50/00 501G

【請求項の数】17

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-550152(P2018-550152)

(86)(22)【出願日】2017年10月31日

(86)【国際出願番号】JP2017039264

(87)【国際公開番号】WO2018088270

(87)【国際公開日】20180517

【審査請求日】2020年7月29日

(31)【優先権主張番号】特願2016-219115(P2016-219115)

(32)【優先日】2016年11月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591059445

【氏名又は名称】ホーコス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101786

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 秀行

(72)【発明者】

【氏名】福島 大治

【審査官】 青木 太一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５０−９１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−３２７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−５６８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平３−９４９２０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ４７／００−４７／１８

Ｂ０１Ｄ ４５／０４

Ｂ０１Ｄ ４５／０８

Ｂ０１Ｄ ５３／１４−５３／１８

Ｂ０１Ｄ ５３／３４−５３／８５

Ｂ０１Ｄ ５３／９２

Ｂ０１Ｄ ５３／９６

Ｂ０１Ｊ １０／００−１２／０２

Ｂ０１Ｊ １４／００−１９／３２

Ｂ０１Ｄ ５０／００

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が貯溜される貯溜部と、
含塵気流が導入される一次側の第１空気室と、
集塵後の気流を排出する二次側の第２空気室と、
前記第１空気室と前記第２空気室とを仕切る第１隔壁と、を備え、
前記第１空気室から前記第２空気室へ流れる前記含塵気流を前記貯溜部の液体に接触させて、当該含塵気流中の粉塵を液体中に捕集する湿式集塵機において、
前記貯溜部を、前記第１空気室に連通する第１貯溜部と、前記第２空気室に連通する第２貯溜部とに分ける第２隔壁と、
前記第１隔壁と前記第２隔壁との間に形成された第１狭窄部と、をさらに備え、
前記含塵気流が前記第１空気室から前記第１狭窄部を通って前記第２空気室へ流れる際に、前記第１空気室と前記第２空気室の圧力差によって前記第２貯溜部からオーバーフローした液体と、前記第１狭窄部を通過した前記含塵気流とが接触して、当該含塵気流中の粉塵が前記液体中に捕集される、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項2】

請求項１に記載の湿式集塵機において、
前記第２隔壁の上端は、前記第２貯溜部の液体が前記圧力差によって持ち上げられたときの液面よりも低い位置に設定されており、
前記第２隔壁の上端と前記液面の高さの差に応じた常に一定量の液体が、前記第２貯溜部からオーバーフローする、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の湿式集塵機において、
前記第１隔壁および前記第２隔壁は、それぞれ中空の筒状体からなり、
前記第１隔壁の外部が前記第１空気室で、内部が前記第２空気室であり、
前記第２隔壁の外部が前記第１貯溜部で、内部が前記第２貯溜部である、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の湿式集塵機において、
前記第１隔壁および前記第２隔壁は、それぞれ中空の筒状体からなり、
前記第１隔壁の内部が前記第１空気室で、外部が前記第２空気室であり、
前記第２隔壁の内部が前記第１貯溜部で、外部が前記第２貯溜部である、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の湿式集塵機において、
前記第１隔壁および前記第２隔壁は、それぞれ板体からなり、
前記第１隔壁を挟んで、一方側が前記第１空気室で、他方側が前記第２空気室であり、
前記第２隔壁を挟んで、前記第１空気室側が前記第１貯溜部で、前記第２空気室側が前記第２貯溜部である、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記第１隔壁および前記第２隔壁は、前記第１狭窄部を挟んで対向する部分に襞部を有している、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記含塵気流と接触して飛散した液体を、前記第１貯溜部へ戻すためのリターンパイプを設けた、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項8】

請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記第２貯溜部の上方に、前記含塵気流と接触して飛散した液体を受け止めるバッフルを設けた、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項9】

請求項８に記載の湿式集塵機において、
前記バッフルの上方に、前記液体の飛沫を受け止めるデミスタを設けた、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項10】

請求項８または請求項９に記載の湿式集塵機において、
前記バッフルの下方に、当該バッフルと対向する位置に開口部を有する開口プレートを設け、
前記開口プレートの前記開口部周縁と前記バッフルとの間に、第２狭窄部が形成されている、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項11】

請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記第２隔壁は、上下方向にずれて配設された上部第２隔壁および下部第２隔壁からなり、
前記第１狭窄部は、前記第１隔壁と前記上部第２隔壁との間に形成された上部第１狭窄部と、前記第１隔壁と前記下部第２隔壁との間に形成された下部第１狭窄部とからなり、
前記第２貯溜部は、前記上部第２隔壁により形成される上部第２貯溜部と、前記下部第２隔壁により形成される下部第２貯溜部とからなり、
前記含塵気流は、前記下部第１狭窄部を通過した後、前記下部第２貯溜部からオーバーフローした液体と接触し、続いて、前記上部第１狭窄部を通過した後、前記上部第２貯溜部からオーバーフローした液体と接触する、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項12】

請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記含塵気流が前記第１空気室から前記第１狭窄部に流入する前に、当該含塵気流を前記第１貯溜部の液体と接触させる、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項13】

請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記第１隔壁と前記第２隔壁との組が複数設けられている、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項14】

液体が貯溜される貯溜部と、
含塵気流が導入される一次側の第１空気室と、
集塵後の気流を排出する二次側の第２空気室と、
前記第１空気室と前記第２空気室とを仕切る第１隔壁と、を備え、
前記第１空気室から前記第２空気室へ流れる前記含塵気流を前記貯溜部の液体に接触させて、当該含塵気流中の粉塵を液体中に捕集する湿式集塵機において、
前記貯溜部は、液体の注入が可能な容器の内部に形成されていて、前記第２空気室と連通して設けられており、
前記第１隔壁と前記容器との間に形成された狭窄部と、
前記貯溜部に液体を供給するための供給路と、をさらに備え、
前記含塵気流が前記第１空気室から前記狭窄部を通って前記第２空気室へ流れる際に、前記供給路からの液体供給によって前記貯溜部からオーバーフローした液体と、前記狭窄部を通過した前記含塵気流とが接触して、当該含塵気流中の粉塵が前記液体中に捕集される、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項15】

請求項１４に記載の湿式集塵機において、
前記供給路から前記貯溜部へ直接液体を供給する、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項16】

請求項１４に記載の湿式集塵機において、
前記供給路は、前記第１空気室を通して集塵機内へ液体を供給する第１供給路と、前記第１供給路から供給された液体を、動力源により前記貯溜部へ供給する第２供給路とからなる、ことを特徴とする湿式集塵機。

【請求項17】

請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載の湿式集塵機において、
前記供給路から前記貯溜部へ供給される液体は上水である、ことを特徴とする湿式集塵機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体中の粉塵を液体と接触させて捕集する湿式集塵機に関し、特に、食品工場での使用に好適な湿式集塵機に関する。

【背景技術】

【0002】

食品工場においては、タンクへ投入された小麦粉などの原料粉体が発塵して、粉塵が工場の梁に堆積すると、カビや細菌による微生物汚染の危険がある。また、粉塵が他製品のタンクや製造ラインへ混入すると、食品アレルギーを惹起したり、食の安全を脅かす結果をもたらす。このため、近年では食品業界においても、集塵機が用いられるようになっている。

【0003】

集塵機としては、フィルタを用いて粉塵を捕集する濾過式集塵機や、粉塵を液体と接触させて液中に捕集する湿式集塵機がよく知られている。濾過式集塵機は、湿気によりフィルタが目詰まりを起こすため、湿気の少ない食品工場では問題ないが、湿気の多い食品工場での使用には適さない。これに対して、湿式集塵機は、湿気によるフィルタの目詰まりが無いため、湿気の多い食品工場での使用に適している。

【0004】

特許文献１には、湿式集塵機の一例が示されている。この湿式集塵機では、液体を貯溜した液浴槽が下部に設けられ、その上部に一次側の空気室と二次側の空気室とが、液面と壁によって隔離されて設けられている。運転時には、一次側の空気室へ流入した含塵気流を、Ｓ字状インペラからなる流通路を介して二次側の空気室へ導く。このとき、流通路での圧力損失によって、一次側の空気室の気圧よりも二次側の空気室の気圧が低くなるため、一次側の液面は下がり、二次側の液面は上がる。そして、含塵気流が流通路を通過する際に液の巻き上げが起こり、巻き上げられた液と気流中の粉塵とが接触して、液中に粉塵が捕集される。

【0005】

このようなＳ字インペラ型の湿式集塵機においては、運転時の液面管理が捕集性能を左右する重要な要素となる。液面が所定水位より低いと、Ｓ字インペラ部分で液体の巻き上げが不十分となって捕集効率が低下する。逆に、液面が所定水位より高いと、Ｓ字インペラ部分の気体通路が狭くなって所定の風量を確保できなくなる。そこで、特許文献１では、一次側および二次側の空気室の液面をそれぞれ制御する第１および第２の液位調整ボックスを設け、各液位調整ボックスに備わるオーバーフロー管の上端位置によって、一次側と二次側の液位を管理するようにしている。各液位調整ボックス内の液面は、各空気室の液面と分離しており、各空気室の気圧の差圧のみによって制御される。このため、各空気室の液面が波立っていても、各調整ボックス内の液面は影響を受けず、安定した液位を維持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４７９９４００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の湿式集塵機においては、含塵気流は、Ｓ字状インペラを通過する際に一次側の液体を巻き上げて、当該液体と接触する。すなわち、気液接触が一次側の液体を巻き上げながら行われる。このため、一次側の液位を厳格に管理する必要がある。また、空気より重い液体を巻き上げなければならないので、Ｓ字状インペラでの圧力損失が増大し、大きなエネルギー（動力）が必要となる。

【0008】

本発明は、上記の点に鑑み、液位を厳格に管理する必要がなく、かつ少ない圧力損失で高い捕集効率が得られる湿式集塵機を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る湿式集塵機は、液体が貯溜される貯溜部と、含塵気流が導入される一次側の第１空気室と、集塵後の気流を排出する二次側の第２空気室と、第１空気室と第２空気室とを仕切る第１隔壁とを備え、第１空気室から第２空気室へ流れる含塵気流を貯溜部の液体に接触させて、当該含塵気流中の粉塵を液体中に捕集する湿式集塵機であって、貯溜部を、第１空気室に連通する第１貯溜部と、第２空気室に連通する第２貯溜部とに分ける第２隔壁と、第１隔壁と第２隔壁との間に形成された第１狭窄部とをさらに備えている。含塵気流が第１空気室から第１狭窄部を通って第２空気室へ流れる際に、第１空気室と第２空気室の圧力差によって第２貯溜部からオーバーフローした液体と、第１狭窄部を通過した含塵気流とが接触して、当該含塵気流中の粉塵が液体中に捕集される。

【0010】

このような構成によれば、二次側において、第１狭窄部を通過した含塵気流がオーバーフローした液体を噴き上げながら気液接触が行われるため、一次側の液位を厳格に管理する必要がない。また、二次側においても、第２貯溜部の上下位置を適切に設定することで、オーバーフローする液体の必要量を確保できるので、二次側の液位も厳格に管理する必要がない。さらに、気液接触にあたって液体を巻き上げる必要がなく、一次側と二次側の圧力差（静圧）で液体をオーバーフローさせるので、少ない圧力損失で高い捕集効率が得られる。

【0011】

本発明の好ましい実施形態によれば、第２隔壁の上端は、第２貯溜部の液体が前記圧力差によって持ち上げられたときの液面よりも低い位置に設定されており、第２隔壁の上端と前記液面の高さの差に応じた常に一定量の液体が、第２貯溜部からオーバーフローする。

【0012】

本発明において、第１隔壁および第２隔壁は、たとえば中空の筒状体からなり、第１隔壁の外部が第１空気室で、内部が第２空気室であり、第２隔壁の外部が第１貯溜部で、内部が第２貯溜部であってもよい。この場合、気流は外側から内側へ流れる。あるいは、これとは逆に、第１隔壁の内部が第１空気室で、外部が第２空気室であり、第２隔壁の内部が第１貯溜部で、外部が第２貯溜部であってもよい。この場合、気流は内側から外側へ流れる。

【0013】

本発明において、第１隔壁および第２隔壁は、それぞれ板体であってもよい。この場合、第１隔壁を挟んで、一方側が第１空気室で、他方側が第２空気室である。また、第２隔壁を挟んで、第１空気室側が第１貯溜部で、第２空気室側が第２貯溜部である。

【0014】

本発明において、第１隔壁および第２隔壁は、第１狭窄部を挟んで対向する部分に襞部を有していてもよい。

【0015】

本発明において、含塵気流と接触して飛散した液体を、第１貯溜部へ戻すためのリターンパイプを設けてもよい。

【0016】

本発明の好ましい実施形態によれば、第２貯溜部の上方に、含塵気流と接触して飛散した液体を受け止めるバッフルが設けられる。また、このバッフルの上方に、液体の飛沫を受け止めるデミスタが設けられる。

【0017】

本発明において、バッフルの下方に、当該バッフルと対向する位置に開口部を有する開口プレートを設け、この開口プレートの開口部周縁とバッフルとの間に、第２狭窄部が形成されていてもよい。

【0018】

本発明において、第２隔壁は、上下方向にずれて配設された上部第２隔壁および下部第２隔壁からなり、第１狭窄部は、第１隔壁と上部第２隔壁との間に形成された上部第１狭窄部と、第１隔壁と下部第２隔壁との間に形成された下部第１狭窄部とからなっていてもよい。また、第２貯溜部は、上部第２隔壁により形成される上部第２貯溜部と、下部第２隔壁により形成される下部第２貯溜部とからなっていてもよい。この場合、含塵気流は、下部第１狭窄部を通過した後、下部第２貯溜部からオーバーフローした液体と接触し、続いて、上部第１狭窄部を通過した後、上部第２貯溜部からオーバーフローした液体と接触する。

【0019】

本発明において、含塵気流が第１空気室から第１狭窄部に流入する前に、当該含塵気流を第１貯溜部の液体と接触させるようにしてもよい。

【0020】

本発明において、第１隔壁と第２隔壁との組は、複数設けられていてもよい。

【0021】

本発明の他の形態として、外部から貯留部へ液体を供給することにより、貯留部の液体をオーバーフローさせてもよい。この場合、貯溜部は、液体の注入が可能な容器の内部に形成され、第２空気室と連通して設けられる。また、この貯溜部に液体を供給するための供給路が設けられる。第１隔壁と容器との間には、狭窄部が形成される。

【0022】

液体は、供給路から貯溜部へ直接供給してもよいし、第１供給路と第２供給路とを設け、第１供給路から集塵機内へ供給された液体を、動力源により第２供給路から貯溜部へ供給してもよい。この場合、供給路から貯溜部へ供給される液体は、上水であることが好ましい。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、液位を厳格に管理する必要がなく、かつ少ない圧力損失で高い捕集効率が得られる湿式集塵機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係る湿式集塵機の部分断面側面図である。

【図2】外筒と内筒の外観図である。

【図3】集塵機内の気流の流れを示した図である。

【図4】図１のＡ部を拡大した図である。

【図5】液面がオーバーフローする様子を示した図である。

【図6】オーバーフローした水が狭窄部を通過した気流により攪拌され始める様子を示した図である。

【図7】オーバーフローした水がさらに攪拌されて噴き上がる様子を示した図である。

【図8】本発明の第２実施形態を示した図である。

【図9】本発明の第３実施形態を示した図である。

【図10】本発明の第４実施形態を示した図である。

【図11】本発明の第５実施形態を示した図である。

【図12】本発明の第６実施形態示した図である。

【図13】本発明の第７実施形態を示した図である。

【図14】本発明の第８実施形態を示した図である。

【図15】本発明の第９実施形態を示した図である。

【図16】本発明の第１０実施形態を示した図である。

【図17】第１隔壁と第２隔壁の他の例を示した図である。

【図18】第１隔壁と第２隔壁の他の例を示した図である。

【図19】本発明の第１１実施形態を示した図である。

【図20】第１１実施形態の要部を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態につき図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。

【0026】

図１は、本発明に係る湿式集塵機の第１実施形態を示している。この湿式集塵機１００は、たとえば食品工場において、小麦粉などの粉塵を捕集するために用いられる。湿式集塵機１００は、台座１と、この台座１上に設置されたタンク３と、このタンク３の内部と連通する気流導入管９および液体導入管１０と、タンク３の上方に設けられた円筒シリンダ４と、この円筒シリンダ４の上方に設けられたデミスタ５と、このデミスタ５の上方に設けられたフィルタ６と、このフィルタ６の上方に設けられた送風機ユニット７とを備えている。台座１の上面にはフレーム２が立設されており、下面には移動用のキャスター８が設けられている。

【0027】

タンク３は、上側が開放された円筒状の容器からなり、上部は集塵部３１を構成しているとともに、下部は貯溜部３２を構成している。集塵部３１には、中空の筒状体からなる外筒３３（第１隔壁）と、同じく中空の筒状体からなる内筒３４（第２隔壁）と、円盤状に形成された水平板３５とが設けられている。外筒３３は、図２（ａ）に示すように、中空の円筒から構成されている。内筒３４は、図２（ｂ）に示すように、上部に大径部３４ａを有し、下部に小径部３４ｂを有する２段円筒から構成されている。大径部３４ａの外径寸法Ｄ２は、外筒３３の内径寸法Ｄ１よりも若干小さくなっている。このため、外筒３３の内周面と、内筒３４の大径部３４ａの外周面との間には、図１に示すように、細隙からなる狭窄部Ｇ（第１狭窄部）が形成される。なお、外筒３３と内筒３４は、円筒に限らず、たとえば、水平断面が四角形や六角形のような多角形の筒状体であってもよい。

【0028】

集塵部３１内には、外筒３３によって仕切られた第１空気室Ｓ１および第２空気室Ｓ２が設けられている。外筒３３の外部は、第１空気室Ｓ１となっており、外筒３３の内部は、第２空気室Ｓ２となっている。気流導入管９は、その水平中心軸がタンク３の垂直中心軸と交差するように、第１空気室Ｓ１と連通して設けられている。貯溜部３２には、液体導入管１０から供給された液体Ｗが貯溜されている。液体Ｗは、ここでは水であるが、水以外に消毒液（たとえば次亜塩素水）や溶剤などであってもよい。内筒３４の下部は液体Ｗに浸漬しており、貯溜部３２は、内筒３４によって、第１貯溜部Ｐ１と第２貯溜部Ｐ２とに分けられる。第１貯溜部Ｐ１は、内筒３４の外部にあって、第１空気室Ｓ１に連通しており、第２貯溜部Ｐ２は、内筒３４の内部にあって、第２空気室Ｓ２に連通している。湿式集塵機１００が運転されていないときは、第１貯溜部Ｐ１と第２貯溜部Ｐ２の液面高さは同じである。

【0029】

タンク３の上部には、円盤状の開口プレート４２を介して、円筒シリンダ４が配置されている。開口プレート４２は、円筒形の大径のパイプ３６と、このパイプ３６と連通する開口部（図示省略）とを有している。パイプ３６は、第２空気室Ｓ２に臨んでいて、第２空気室Ｓ２内の気流を円筒シリンダ４の内部空間へ導く。開口プレート４２の周縁部には、後述するリターンパイプ１１が複数設けられている。リターンパイプ１１の上下端は開放されていて、上端は円筒シリンダ４の内部空間に臨んでおり、下端は液体Ｗに浸漬している。

【0030】

円筒シリンダ４の内部空間には、湿式集塵機１００の運転時に第２空気室Ｓ２から飛散した液体を受け止めるバッフル４１が備わっている。本実施形態では、バッフル４１は有底円筒からなり、開口側が下となるように、支持部材４３により円盤状の支持板４４に取り付けられている。支持板４４の中央部には、気流が通過できる開口部（図示省略）が形成されている。

【0031】

円筒シリンダ４の上方にはデミスタ５が配置されており、そのさらに上方にフィルタ６が配置されている。デミスタ５は、たとえばビニール製のメッシュを幾重にも重ねて構成されており、メッシュを気流が通過する際に、液体の飛沫を受け止めて大粒の液滴に凝集する。凝集された液滴は下方へ落下し、気流から分離される。フィルタ６は、気流中の微粒子をほぼ完全に除去するためのフィルタであり、一般の集塵フィルタのほか、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）や、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）のような高性能フィルタを用いることもできる。

【0032】

送風機ユニット７は、フレーム２の上方に設置されている。送風機ユニット７の内部には、ファン７１と、このファン７１を回転させるモータ７２とからなる送風機７０が収納されている。また、送風機ユニット７には、送風機７０から送出される清浄気流を排出する排出孔７３が設けられている。

【0033】

図３は、上述した湿式集塵機１００内の気流の流れを示した図である。矢印で示すように、粉塵を含んだ含塵気流は、気流導入管９から第１空気室Ｓ１へ導入された後、外筒３３と内筒３４との間の狭窄部Ｇを通過して、第２空気室Ｓ２に流入する。このとき、第１空気室Ｓ１と第２空気室Ｓ２の圧力差により、第２貯溜部の液体Ｗが内筒３４の上部からオーバーフローして含塵気流と接触することで（気液接触）、粉塵が液中に捕集されるが、これについては、後で詳細に説明する。

【0034】

粉塵が捕集された気流は、パイプ３６を通って円筒シリンダ４の内部空間へ流入し、支持板４４の開口部を通ってデミスタ５とフィルタ６へ向かう。このとき、第２空気室Ｓ２での気液接触によって、円筒シリンダ４内へ飛散した液体は、バッフル４１に衝突して受け止められ、バッフル４１で反射して下方へ落下する。そして、落下した液体の一部は、リターンパイプ１１（図１）を通って第１貯溜部Ｐ１へ戻る。リターンパイプ１１は、液体を循環させることで、液体が汚濁するのを防止する役割を果たしている。

【0035】

円筒シリンダ４の内部空間から出た気流は、まずデミスタ５を通過する。このとき、バッフル４１で受け止められずに気流中に混入した液体の飛沫が、デミスタ５によって受け止められ除去される。デミスタ５を通過した気流は、次にフィルタ６を通過する。このとき、気流中に残存している粉塵の微粒子は、フィルタ６によってほぼ完全に除去される。フィルタ６を通過した気流は、清浄気流となって送風機ユニット７へ流入し、ファン７１の回転により排出孔７３から排出される。

【0036】

次に、図１のＡ部における気液接触について詳細に説明する。図４は、Ａ部を拡大した図である。前述したように、外筒３３と内筒３４（大径部３４ａ）との間には、狭窄部Ｇが設けられている。また、外筒３３の下端と水平板３５との間には、含塵気流の入口３７が設けられている。図４は、湿式集塵機１００が運転されていない状態であり、この状態では第１空気室Ｓ１と第２空気室Ｓ２の気圧差がないため、第１貯溜部Ｐ１の液面Ｌと第２貯溜部Ｐ２の液面Ｌとは、同じ高さになっている。

【0037】

湿式集塵機１００の運転が開始されると、送風機７０（図１）が駆動され、ファン７１の回転とともに、気流導入管９から第１空気室Ｓ１へ含塵気流が導入される。第１空気室Ｓ１へ導入された含塵気流は、図５の矢印で示すように、外筒３３と水平板３５との間の入口３７を通って、狭窄部Ｇへ入る。この狭窄部Ｇを含塵気流が通過する際に生じる圧力損失により、第２空気室Ｓ２の気圧は第１空気室Ｓ１の気圧よりも低くなる。すなわち、第１空気室Ｓ１と第２空気室Ｓ２との間で圧力差（静圧）が生じる。

【0038】

この圧力差のために、第１貯溜部Ｐ１の液面はＬ１まで下降する一方、第２貯溜部Ｐ２の液面はＬ２まで上昇する。すなわち、第２貯溜部Ｐ２の液体Ｗが、圧力差によって持ち上げられる。ここで、内筒３４の大径部３４ａの上端は、液体Ｗが持ち上げられたときの液面Ｌ２よりも低い位置Ｘに設定されている。その結果、Ｌ２とＸの高さの差に応じた常に一定量の液体Ｗｆが、第２貯溜部Ｐ２からオーバーフローする。このオーバーフローした液体Ｗｆは、狭窄部Ｇを通過する上向きの気流のために、狭窄部Ｇへ流下することができない。

【0039】

このため、狭窄部Ｇを通過した含塵気流は、オーバーフローした液体Ｗｆと接触して、液体Ｗｆを攪拌し始める。このときの液体Ｗｆは、図６に示すように、噴水が噴き上がる初期段階のような状態を呈する。そして、定常状態においては、図７に示すように、狭窄部Ｇを連続的に通過する含塵気流によって、オーバーフローした液体Ｗｆはさらに攪拌され、高く噴き上がった噴水のような状態となる。これにより、含塵気流と液体Ｗｆとの間で十分な気液接触が行われて、気流中の粉塵が液中に捕集される。なお、捕集された粉塵は、タンク３（図１）の底部に沈殿し、タンク３の洗浄時などに排出される。

【0040】

以上のように、第１実施形態の湿式集塵機１００では、第２空気室Ｓ２つまり二次側において、狭窄部Ｇを通過した含塵気流がオーバーフローした液体Ｗｆを噴き上げながら気液接触が行われるので、特許文献１のように一次側の液体を巻き上げながら気液接触が行われるものと比べて、一次側の液位（第１貯溜部Ｐ１の液位）を厳格に管理する必要がない。また、二次側においても、内筒３４の上端位置Ｘを適切に設定することで、気液接触に必要な一定量の液体Ｗｆを確実にオーバーフローさせることができるため、二次側の液位管理は実質的に不要となる。したがって、本実施形態によれば、厳格な液位管理をしなくても、粉塵を効率良く捕集することが可能となる。なお、本発明は、一次側や二次側に液位調整手段を設けることを排除するものではなく、必要に応じて液位調整手段を設けてもよい（たとえば後述の図１２参照）。

【0041】

また、特許文献１では、気液接触にあたって、Ｓ字状インペラの一次側で空気より重い液体を巻き上げねばならないので、Ｓ字状インペラでの圧力損失が増大する。これに対して、本実施形態では、気液接触にあたって、液体を巻き上げる必要がなく、一次側と二次側の圧力差（静圧）で液体をオーバーフローさせるので、狭窄部Ｇでの圧力損失が小さい。したがって、本実施形態によれば、Ｓ字インペラ型の湿式集塵機よりも少ない圧力損失で、同等以上の捕集効率を得ることができる。

【0042】

さらに、食品工場の製造現場では、衛生安全面の観点から調理用タンクなどを丸洗いすることが常態となっており、集塵機に対しても、装置全体を丸洗いできるものが求められている。しかしながら、Ｓ字状インペラを用いた湿式集塵機では、本体内部の構造が複雑であるため、内部の洗浄がやりにくく、丸洗いは事実上不可能である。しかるに、本実施形態の湿式集塵機１００では、複雑な形状のＳ字状インペラを用いないので、内部の洗浄を容易に行うことができ、丸洗いも可能である。

【0043】

図８は、本発明の第２実施形態を示した概略断面図である。図８では、図１と同等の機能を有する部分に、図１と同じ符号を付してある（図９以下においても同じ）。本実施形態では、バッフル４１と開口プレート４２とが近接して配置されており、開口プレート４２の開口部４２ａの周縁とバッフル４１との間に、狭窄部Ｇ’（第２狭窄部）が形成されている。その他の構成については、図１と基本的に同じである。

【0044】

図８において、気流導入管９から第１空気室Ｓ１へ導入された含塵気流が、外筒３３と内筒３４との間の狭窄部Ｇ（第１狭窄部）を通過して、オーバーフローした液体Ｗｆと接触する点は、図１の第１実施形態と同じである。第２実施形態では、狭窄部Ｇを通過して気液接触が行われた気流を、さらに狭窄部Ｇ’を通過させて気液接触を行わせる。前述したように、バッフル４１に衝突した液体は反射して下方へ落下するので、気流が狭窄部Ｇ’を通過する際に、当該気流と落下する液体とが接触する。本実施形態によると、気液接触が２段階で行われるため、捕集性能を向上させることができる。

【0045】

図９は、本発明の第３実施形態を示した概略断面図である。本実施形態では、内筒が、上下方向にずれて配設された上部内筒３４１（上部第２隔壁）と下部内筒３４２（下部第２隔壁）とからなる。外筒３３と上部内筒３４１との間には、上部狭窄部Ｇａ（上部第１狭窄部）が形成されており、外筒３３と下部内筒３４２との間には、下部狭窄部Ｇｂ（下部第１狭窄部）が形成されている。また、第２貯溜部は、上部内筒３４１により形成される上部貯溜部Ｐ２ａ（上部第２貯溜部）と、下部内筒３４２により形成される下部貯溜部Ｐ２ｂ（下部第２貯溜部）とからなる。その他の構成については、図１と基本的に同じである。

【0046】

図９において、気流導入管９から第１空気室Ｓ１へ導入された含塵気流は、下部狭窄部Ｇｂを通過した後、下部貯溜部Ｐ２ｂからオーバーフローした液体Ｗｆと接触し、続いて、上部狭窄部Ｇａを通過した後、上部貯溜部Ｐ２ａからオーバーフローした液体Ｗｆと接触する。すなわち、第３実施形態においても、気液接触が２段階で行われるため、捕集性能を向上させることができる。

【0047】

図１０は、本発明の第４実施形態を示した概略断面図である。本実施形態では、気流の流れが、第１〜第３実施形態の場合と逆になっている。このため、図８等の気流導入管９が気流排出管９’に、外筒３３が内筒３３’に、内筒３４が外筒３４’に、それぞれ置き換わっている。内筒３３’は、本発明における「第１隔壁」に相当し、外筒３４’は、本発明における「第２隔壁」に相当する。内筒３３’の内部は、第１空気室Ｓ１となっており、内筒３３’の外部は、第２空気室Ｓ２となっている。第１貯溜部Ｐ１は、外筒３４’の内部にあって、第１空気室Ｓ１に連通しており、第２貯溜部Ｐ２は、外筒３４’の外部にあって、第２空気室Ｓ２に連通している。

【0048】

第１空気室Ｓ１へ導入された含塵気流は、矢印で示すように、内筒３３’と外筒３４’との間の狭窄部Ｇを通過して、第２貯溜部Ｐ２からオーバーフローした液体Ｗｆと接触する。この点は、第１実施形態と同じである。気液接触により粉塵が捕集された気流は、デミスタ５を通った後、気流排出管９’から流出する。この第４実施形態によると、気流が内側から外側に向かって流れ、外側に行くほど流速が低下するので、液体Ｗの飛沫が発生するのを抑制できるなどの利点がある。

【0049】

図１１は、本発明の第５実施形態を示した概略断面図である。本実施形態では、第１実施形態で用いられていた水平板３５（図１）が省略されている。このため、気流導入管９から第１空気室Ｓ１へ導入された含塵気流は、狭窄部Ｇに流入する前に、第１貯溜部Ｐ１の液体Ｗと接触し、一次側において１回目の気液接触が行われる。その後、気流は狭窄部Ｇを通って第２空気室Ｓ２に流入し、二次側において２回目の気液接触が行われる。したがって、本実施形態においても、気液接触が２段階で行われるため、捕集性能を向上させることができる。

【0050】

図１２は、本発明の第６実施形態を示した概略断面図である。本実施形態では、一次側の液位を管理するための液位調整手段が設けられている。液位調整手段は、オーバーフロー管６０と水封装置６１とからなる。一次貯溜部Ｐ１に液体導入管１０（図１参照）から液体Ｗが供給されて、一次貯溜部Ｐ１の液面Ｙが上昇し、液面Ｙがオーバーフロー管６０の上端位置Ｈを越えると、オーバーフロー管６０内に液体が流入し、水封装置６１を介して余剰の液体が機外へ排出される。このため、一次貯溜部Ｐ１の液面Ｙを、常にオーバーフロー管６０の上端位置Ｈ以下に保つことができる。このように、液位調整手段を設ける場合でも、従来のように一次側の液面を厳格に管理する必要がないため、本実施形態のような簡単な液位調整手段を設ければ十分である。

【0051】

図１３は、本発明の第７実施形態であって、（ａ）は湿式集塵機１００の外観図、（ｂ）は湿式集塵機１００の内部を示した斜視図、（ｃ）は断面図である。湿式集塵機１００は、箱形のタンク８０と、このタンク８０の内部と連通する気流導入管８４および気流排出管８５を備えている。本実施形態では、第１実施形態の外筒３３と内筒３４の替わりに、板体からなる仕切り板８１、８２が設けられている。仕切り板８１は本発明における「第１隔壁」の一例であり、仕切り板８２は本発明における「第２隔壁」の一例である。

【0052】

仕切り板８１を挟んで、一方側は第１空気室Ｓ１、他方側は第２空気室Ｓ２となっている。気流導入管８４は第１空気室Ｓ１と連通し、気流排出管８５は第２空気室Ｓ２と連通している。また、仕切り板８２を挟んで、第１空気室Ｓ１側が第１貯溜部Ｐ１、第２空気室Ｓ２側が第２貯溜部Ｐ２となっている。仕切り板８２は、上部に仕切り板８１側へ突出するＬ字形の屈曲部８２ａを有しており、この屈曲部８２ａと仕切り板８１との間に、狭窄部Ｇが形成されている。

【0053】

この第７実施形態の湿式集塵機１００においても、第１実施形態と同じ原理により、気流導入管８４から流入して狭窄部Ｇを通過した含塵気流は、第１空気室Ｓ１と第２空気室Ｓ２との圧力差によって第２貯溜部Ｐ２からオーバーフローした液体Ｗｆと接触し、粉塵が捕集される。集塵後の気流は、気流排出管８５を通って、図示しないバッフルやフィルタなどが設けられた空間へ流出する。

【0054】

図１４は、本発明の第８実施形態を示している。本実施形態は、タンク３、円筒シリンダ４、およびデミスタ５を含むブロックと、フィルタユニット９０および送風機ユニット７を含むブロックとを分離して設けた例である。気流導入管９から導入された含塵気流は、タンク３から円筒シリンダ４、デミスタ５、およびダクト９１を通ってフィルタユニット９０に流入し、フィルタ６で粉塵が除去されて清浄気流となり、送風機ユニット７の排出孔７３から排出される。なお、この第８実施形態の変形例として、ダクト９１を通って流れてきた気流を、最初に送風機ユニット７へ導入し、その後フィルタユニット９０へ流出させるようにしてもよい。この場合は、排出孔７３がフィルタユニット９０に設けられる。

【0055】

図１５は、本発明の第９実施形態を示した概略断面図である。前述した各実施形態では、第１空気室Ｓ１と第２空気室Ｓ２の圧力差（静圧）を利用して液体をオーバーフローさせたが、第９実施形態では、貯溜部に液体を供給することで液体をオーバーフローさせる。

【0056】

図１５において、外筒３３の内部に、側壁３９ａおよび底壁３９ｂを有する有底円筒形の容器３９が設けられている。容器３９は、上面が開口していて、上方から液体の注入が可能であり、内部は第２空気室Ｓ２と連通する貯溜部Ｐとなっている。外筒３３と容器３９の側壁３９ａとの間には、狭窄部Ｇが形成されている。また、外部から貯溜部Ｐへ液体を供給するための供給路６２が、第２空気室Ｓ２と連通して設けられている。湿式集塵機１００の運転時には、貯溜部Ｐから液体が常時オーバーフローするように、供給路６２から貯溜部Ｐへ液体を供給する。これにより、オーバーフローした液体Ｗｆと、狭窄部Ｇを通過した含塵気流とが接触して、含塵気流中の粉塵を液体中に捕集することができる。

【0057】

第９実施形態によれば、空気室Ｓ１、Ｓ２の圧力差（静圧）に依存せずに、供給路６２からの液体の供給量を調整することによって、常に一定量の液体Ｗｆをオーバーフローさせることができる。また、液体として上水を供給すれば、集塵機内の水の汚れを抑制することができる。

【0058】

図１６は、本発明の第１０実施形態を示した概略断面図である。本実施形態は、上述した第９実施形態の変形例である。図１６においては、液体の供給路が、第１供給路６４と、第２供給路６５とからなる。第１供給路６４は、外部から第１空気室Ｓ１を通して集塵機内へ液体Ｗ（たとえば上水）を供給する。第２供給路６５は、第１供給路６４から供給された液体Ｗを、ポンプなどの動力源６６により貯溜部Ｐへ供給する。

【0059】

第１０実施形態によれば、空気室Ｓ１、Ｓ２の圧力差（静圧）に依存せずに、動力源６６からの液体の供給量を調整することによって、常に一定量の液体Ｗｆをオーバーフローさせることができる。また、動力源６６を用いることで、容器３９の高さを任意に設定することができる。

【0060】

図１７は、外筒３３および内筒３４の他の例であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図を示している。図１７では、外筒３３および内筒３４が、狭窄部Ｇを挟んで対向する部分に襞部Ｚを有している。このような襞部Ｚを設けることにより、狭窄部Ｇにおける気流の通過面積が大きくなって風量が増大し、外筒３３と内筒３４を円筒状にした場合と比べて、同じ装置寸法で多風量を処理することができる。なお、図１３の仕切り板８１、８２にも、上記と同様の襞部Ｚを設けることができる。

【0061】

図１８は、外筒３３（第１隔壁）および内筒３４（第２隔壁）の他の例を示した概略断面図である。（ａ）は、内筒３４を漏斗状にして、狭窄部Ｇを形成した例である。（ｂ）は、内筒３４を単純な円筒形にして、狭窄部Ｇを形成した例である。（ｃ）は、外筒３３の下部を小径にして、狭窄部Ｇを形成した例である。（ｄ）は、内筒３４の上部に間隙調整用のリング部材Ｋを嵌着して、狭窄部Ｇを形成した例である。厚みｄの異なるリング部材Ｋを用いることで、狭窄部Ｇの間隙寸法δを調整することができる。

【0062】

図１９は、本発明の第１１実施形態による湿式集塵機２００を示した側面図（部分断面図）である。図２０は、図１９の要部の概略平面図である。前述した各実施形態では、外筒３３と内筒３４の組が１つだけ設けられていたが、第１１実施形態では、外筒３３と内筒３４の組が複数設けられている。図２０の例では、リターンパイプ１１の周りに、外筒３３と内筒３４の組が４つ設けられている。また、バッフル４１も、これらの組に対応して、４つ設けられている（図１９では、２つのみ図示）。なお、液体Ｗを貯溜したタンク３と、リターンパイプ１１とは、外筒３３と内筒３４の各組に対して共通に、それぞれ１つだけ設けられている。

【0063】

さらに、図１においては、送風機７０を収容した送風機ユニット７が湿式集塵機１００上部に設けられていたが、図１９においては、送風機ユニット７が湿式集塵機２００の下部に設けられている。そして、湿式集塵機２００の上部と下部とにまたがって、ダクト１８が設けられている。なお、本実施形態では、送風機ユニット７を下部に設けることは必須ではなく、図１と同様に、湿式集塵機２００の上部に送風機ユニット７を設けても差支えない。この場合は、ダクト１８は不要である。

【0064】

図１９において、気流導入管９から導入された含塵気流は、外筒３３と内筒３４との間の狭窄部Ｇを通過して、前述した原理により粉塵が除去され、バッフル４１とデミスタ５、および図示しないフィルタを通過した後、清浄気流となってダクト１８に流入する。そして、この清浄気流はダクト１８内を下降し、基台１９の内部空間を通って送風機ユニット７内に流入し、ファン７１の回転により排出孔７３から排出される。

【0065】

第１１実施形態によれば、外筒３３と内筒３４との間の狭窄部Ｇが複数箇所に設けられているため、狭窄部Ｇを通過する気体の量が多くなって、風量を増やすことができる。また、送風機ユニット７を湿式集塵機２００の下部に設けたことで、上方からのメンテナンス作業（フィルタ交換など）がしやすくなるという利点がある。なお、前述した第１ないし第８実施形態においても、第１１実施形態と同様に、外筒３３と内筒３４の組を複数設けてもよい。

【0066】

本発明では、以上述べた実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。

【0067】

図９の実施形態では、２つの内筒３４１、３４２を設けて、気液接触が２段階で行われるようにしたが、内筒を３つまたはそれ以上設けて、気液接触が多段階で行われるようにしてもよい。

【0068】

また、図８の実施形態と、図９の実施形態とを組み合わせた構造とすることで、気液接触が多段階で行われるようにしてもよい。その他にも、上述した各実施形態は、適宜組み合わせることができる。

【0069】

図１の実施形態では、バッフル４１から落下する液体を回収するためのリターンパイプ１１を設けた例を示したが、このリターンパイプ１１は省略してもよい。リターンパイプ１１がない場合でも、バッフル４１で反射した液体の一部は、パイプ３６を通って第２貯溜部Ｐ２へ回収される。

【0070】

図１の実施形態では、気流導入管９の水平中心軸がタンク３の垂直中心軸と交差する例を示したが、気流導入管９の水平中心軸をタンク３の垂直中心軸からずらせて、気流導入管９とタンク３との接合部分の連通口をいわゆる接線インレットとすることで、導入気流に遠心力を付与してもよい。

【0071】

図１の実施形態では、バッフル４１が有底円筒からなる例を示したが、バッフル４１は傘形などの他の形状に形成されていてもよい。

【0072】

図１５および図１６の実施形態では、容器３９が有底円筒形である例を示したが、容器３９の形状はこれに限らず、たとえばボウル状の形状であってもよい。

【0073】

前記の各実施形態では、食品業界向けの湿式集塵機１００を例に挙げたが、本発明は、食品以外の業界で使用される湿式集塵機にも適用することができる。

【符号の説明】

【0074】

５ デミスタ
１１ リターンパイプ
３２ 貯溜部
３３ 外筒（第１隔壁）
３４ 内筒（第２隔壁）
３４ａ 大径部
３４ｂ 小径部
３４１ 上部内筒（上部第２隔壁）
３４２ 下部内筒（下部第２隔壁）
３９ 容器
４１ バッフル
４２ 開口プレート
４２ａ 開口部
６２ 供給路
６４ 供給路（第１供給路）
６５ 供給路（第２供給路）
６６ 動力源
８１ 仕切り板（第１隔壁）
８２ 仕切り板（第２隔壁）
１００、２００ 湿式集塵機
Ｇ 狭窄部（第１狭窄部）
Ｇ’ 狭窄部（第２狭窄部）
Ｇａ 上部狭窄部（上部第１狭窄部）
Ｇｂ 下部狭窄部（下部第１狭窄部）
Ｐ 貯溜部
Ｐ１ 第１貯溜部
Ｐ２ 第２貯溜部
Ｐ２ａ 上部貯溜部（上部第２貯溜部）
Ｐ２ｂ 下部貯溜部（下部第２貯溜部）
Ｓ１ 第１空気室
Ｓ２ 第２空気室
Ｗ 液体
Ｗｆ オーバーフローした液体
Ｚ 襞部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】