集塵機構
出典: SGK_Wiki
排気濃度の規制は,今後とも強まることが予測
きれる.
そこで,集塵機が必要不可欠となってく
る,集塵機構としては,電気式のものが高性能を
発揮することが知られている.
しかし,高価であ
ること,メンテナンスが困難であることなどが一
普及の阻害要因となっている.
新規購入するに当
たっては安価であること.
既設のものに付帯させ
る場合には.
設備改造をほとんど必要としないこ
となどが一要件となっている.
以下に,これらの要
件を満足させるよう,新たな視点から挑戦を試み
た例を紹介する.
図1は,プラズマ切削加工,レーザ切断加工な
どにおいて発生する多量な微細粉塵を集塵する機
構.
集塵をフィルタ方式の集塵機に依拠すると.
目詰まりが早くメンテナンスコスト,ランニング
コスト増につながる.
また,電気集塵式といえど
も,静止型の電極を採用した機構では,電極に捕
集する粉塵を掻き落とすのにひと工夫を要する.
加えて,加工中に連続的に行えないのも欠点であ
る,図の機構は,加工中に連続的に捕集できるよ
うにし,しかもコスト減を図ったもの.
構造は,
流入口に設置された高圧帯電部,回転軸に設置さ
れた複数枚の円盤状陰極板とそれらを交互に狭む
ようにして外筒部に設置された陽極板からなる.
流入口に設けられた高電圧帯電都で正の静電気
を帯電させられた粉塵を含む気流は,陽枢板と陰
板板の聞に送り込まれる.
気流中の粉塵は,正に
帯電されているため,陽極板に対して反発,陰極板に吸着される.
陰極板に吸着した粉塵は掻き落
とし棒で掻き落とされ,集塵箱に集められる.
こ
の場合,回転軸が1回転する度に,粉摩の捕集,
除塵の工程が行われる.
そこで,粉塵の形状や重
量を勘案し,回転軸の回転速度を制御することに
よって,捕集率,捕集量などを調整できる.
その際,粉塵の流入速度と陰極板の周速度が等
しくなるように制御,相対的に静止した空間領域
を作る.
この領域は,陰極板の周全体に及ぶため,粉塵との実質的な接触長さが長く,したがって,
吸着効率の向上が望める.
このようにして.
本機
構では,回転式の陰電極による吸着.
静止領域の
創生という特質とがあいまって,従来の静止電極
型の集塵機構に比べ高い処理能力を得ている.
図2は,窯業,鋳物工場などで発生する空気中
の塵挨を捕集する機構.
本機構は,粉塵を含んだ
気流と衝突させる板を設置,流速が急減少する部
分に含まれていた塵挨が,落下、分離するという
原理を採用.
粉塵を含んだ気流をまず第1段目の
衝突板に衝突させ,粉塵の一部を除去,次いで.
2段冒,3段目の板に繰り返し衝突させ.
徐々に
粉塵を除去する.
この際,粉塵には.
ミスト状の
水を吹き付け,粒子重量を大きくすることで,分
離のしやすさを図っているのが特徴.
また,水を
使っていることから,高熱の粉塵に対しても対処
が可能となっている.
さて,図では,ファンで吸引された粉塵を含ん
だ気流は,装置内ノズルから噴射されるミストと
あいまって,リンク状の衝突板に直接的に当る.
この段階で,速度が急低下した気流中に含まれる
粉塵の一部は分離,下方に落下する.
この後,乱
流調となっている気流を,一たん整流管の中を通
過させ,穏やかな流れとする.
そして,再度,衝
突板に衝突させ,粉塵の分離をさらに図る.
この
繰り返しを行う.
本機構は.
フイルタ方式に匹敵
する捕集率を達成するとともに,フィルタ取り替
え時の劣悪な労働環境から開放できるというのが
特徴である.
図3は,可塑性剤ヒューム.
ミスト,ダストな
どを含んだ気流中から,これらの物質を捕集する
機構.
本機構は,ダストやミストをコロナ放電に
より荷電させ,凝集させるのが特微.
直流高圧電
源によってコロナ放電を発生させ,その電界中に
粒子(ダスト.
ミストなど)を通過させると,粒
子は荷電する.
この荷電した粒子は,荷電してい
ない粒子をグレーディニントカによって引き付け,
枝状に凝集するのが原理.
静電凝一集と集塵機能を
一体化したのが狙い所.
図の僕溝では,陰極に多
くの丸棒を採用,それらをチェーンに配列,エ
ンドレスとしている.
また,陽極としては,ステ
ンレス板を鋸刃状に加工,一定問隔で固定したも
のを採用している.
各丸棒(陰極)上に捕集きれた粉塵は,丸棒が
チェーンによって排出剖に差し掛かると,回転ブ
ラシによって掻き落ときれる.
ただし,本機構で
は粒子に対する荷電が,粒子を含む気流と陽電極
とが並行になるようにして行われるのではなく,
交差するような形式を取って行われる.
そのため、
荷電粒、子が吸着させる陰極を移動することも可能
図4は。炭化けい素やチタン酸バリウムなどの
電子材料を,分級,集める機構.
IC基盤材,セラ
ミックセンサなどの電子用機能材料の粒度調節,
超微粒子研磨材の生成といった面で,サブミクロ
ン級の分級を達成するため,従来の乾式処理から
一歩踏み出した湿式処理も嘱望されるようになっ
てきた。しかし,慣性力の小さいサブミクロン級
粒子に分級力を有効に作用させうるような安価で,
効率の良い機構はあまり見られない.
図の機構では,分吸室内の乱流拡散の影響を抑
制し,上記を達成している.
まず,水を回転翼に
よって旋回流としておく.
そして,この旋回流の
内側表面に粒子を含んだスラリーの薄層流を合流
させる.
分離される粒子の量はこのスラリー流量
に比例し、分吸機の回転遼度に反比例する.
それ
ゆえ,希望する分離粒径に応じて.
条件を設定し
てやればよい.
さて,この際,流れに乱れがある
と,分級精度が低下する.
そこで,装置壁と流体
との問に相対的な速度差がないようにケーシング
自体を回転させるなどの工夫をしている.
