JP5017623B2 - ブラスト室用除湿及び除塵システム - Google Patents

Description

本発明は、船体ブロック、橋梁ブロックをエアーブラストするためのブラスト室に外気を除湿して供給すると共に、ブラスト室で発生する粉塵を除去するブラスト室用除湿及び除塵システムに関する。

造船所、橋梁物工場では、船や橋梁を輪切りにしたような船体ブロック、橋梁ブロックにエアーブラスト及び塗装を行う。エアーブラストは、塗装の下地処理として金属表面の錆やスケールを除去するのを目的として行われる（例えば特許文献１参照）。近年は船体ブロック、橋梁ブロックの大型化に伴って、ブラスト室も例えば５０ｍ×３５ｍ×１７ｍＨ以上の大きさが必要になってきている。

ブラスト作業は、エアーの圧力によってホースから鉄製のグリットを吹き出して、金属表面にグリットをショットする作業であり、粉塵雰囲気になる。作業員の視界確保、作業者の保護、粉塵の外部飛散防止の観点から、ブラスト室を新鮮空気で置換、すなわち換気する方法が採られていて、時間あたりの換気回数も５〜１０回／ｈに達している。

そして、ブラストした船体ブロック、橋梁ブロックは生の金属が露出している状態になるから、船体ブロック、橋梁ブロックが錆びるのを防止するため、ブラスト室の雰囲気湿度を所定値以下、例えば８０％以下に保つ必要がある。

ブラスト室の粉塵を除去し、且つ湿度も所定値以下に低減するため、図５に示されるように、従来のブラスト室の換気システムには、外気を除湿してブラスト室１に供給する除湿機２と、ブラスト室１で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する集塵装置３と、が組み込まれていた。
特公昭５８−４７２３１号公報

しかし、除湿機及び集塵装置の風量は、室内の体積×換気回数（室内の空気を一時間当たり交換できる回数）によって定められるので、室内の体積及び換気回数のいずれも大きいブラスト室用換気システムでは、除湿機及び集塵装置共に風量が必然的に大きくなり、除湿機及び集塵装置が大型化する。除湿機及び集塵装置の大型化は、初期費用の増大のみならずランニングコストの増大を招く。例えば、ブラスト室の大きさが５０ｍ×３５ｍ×１７ｍＨであるとし、換気回数を８回／ｈにとると、除湿機及び集塵装置の風量は共に、５０×３５×１７×８／６０＝３９７０ｍ^３／ｍｉｎになってしまう。これはせっかく除湿した空気が集塵装置を通して室外に排出されることが原因である。

この問題を解決するために、空調機に室内の空気を循環させる空調用の換気システムと同様に、除湿機に一旦除湿したブラスト室内の空気を循環させることが考えられる。しかし、ブラスト室内には粉塵が発生するので、粉塵が除湿機の熱交換器に接触して熱交換器を故障させたり、ブラスト室内の粉塵が増加したりするという問題が生ずる。

そこで本発明は、除湿機が大型化することなく、しかもブラスト室内の粉塵も増加することのないブラスト室用除湿及び除塵システムを提供することを目的とする。

ところで、一概にブラスト室内の作業といってもその工程上、作業員がショットをかけるブラスト作業と、グリットを掃除・回収するグリット回収作業とに分かれる。そして、ブラスト室内の作業を効率的に行うため、複数のブラスト室が一組にされ、ブラスト作業が行われるのはそのうちの一部屋のみで残りの部屋ではグリット回収作業が行われる。例えば、Ａ，Ｂの二つのブラスト室が一組にされる場合、ブラスト作業を行うのはＡ又はＢのブラスト室のみであり、残りのブラスト室ではグリット回収作業が行われる。

ブラスト作業が行われているブラスト室では、粉塵の発生量が高いので、換気回数を５〜１０回にする必要がある。他方、グリット回収作業が行われているブラスト室では、粉塵の発生量が少ないので、換気回数を３回程度に下げることができる。従来の集塵装置はこのようなブラスト室の使用状況に着目したものといえず、集塵装置が大型化し易く、初期費用及びランニングコストの増大を招いていた。

この問題を解決するために、集塵装置のブロワーにインバータを組み込み、必要換気量に設定する方法が考えられる。しかし、この場合には高価な大容量のインバータと大容量の集塵装置が２セット必要になるため、全体の設備費が高価になるという欠点をもっている。

そこで、本発明の他の目的は、ブラスト室の使用状況に着目し、集塵装置が大型化することのないブラスト室用除塵システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外気を除湿して船体ブロック又は橋梁ブロックをエアーブラストするためのブラスト室に供給すると共に、このブラスト室で発生する粉塵を除去するブラスト室用除湿及び除塵システムであって、外気を除湿してブラスト室に供給する除湿機と、前記ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気すると共に、除塵した前記ブラスト室内の空気の一部を再び前記ブラスト室に循環させる集塵装置と、を備え、前記集塵装置が処理した空気を大気中に排気する風量と前記除湿機の処理風量が等しく設定され、前記集塵装置が処理した空気の一部を前記ブラスト室に循環させることによって、前記除湿機の処理風量を低減することを特徴とするブラスト室用除湿及び除塵システムである。

請求項２に記載の発明は、外気を除湿してブラスト室に供給すると共に、このブラスト室で発生する粉塵を除去するブラスト室用除湿及び除塵システムであって、外気を除湿してブラスト室に供給する除湿機と、前記ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気すると共に、除塵した前記ブラスト室内の空気の一部を再び前記ブラスト室に循環させる集塵装置と、を備え、前記ブラスト室は、ブラスト作業及びグリット回収作業が交互に行われる複数のブラスト室からなり、前記除湿機は、前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられる複数の専用の除湿機からなり、前記集塵装置は、前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられ、各ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する複数の専用の集塵装置と、ダクトのダンパの切換えによって、前記複数のブラスト室のうちブラスト作業が行われているブラスト室の粉塵を含む空気を除塵して当該ブラスト作業が行われているブラスト室へ再び循環させることができる応援用の集塵装置と、からなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、ブラスト作業及びグリット回収作業が交互に行われる複数のブラスト室に外気を除湿して供給すると共に、前記複数のブラスト室で発生する粉塵を除塵して大気中に排気するブラスト室用除湿及び除塵システムであって、前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられ、外気を除湿して各ブラスト室に供給する複数の専用の除湿機と、ダクトのダンパの切換えによって、前記複数のブラスト室のうちブラスト作業が行われているブラスト室に外気を除湿して供給する応援用の除湿機と、前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられ、各ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する複数の専用の集塵装置と、ダクトのダンパの切換えによって、複数のブラスト室のうちブラスト作業が行われているブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する応援用の集塵装置と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、集塵装置が処理した空気の一部をブラスト室に循環させるので、除湿機の処理能力を低減することができ、しかもブラスト室内の粉塵量も高くなることがない。

請求項２に記載の発明によれば、ブラスト室のブラスト作業又はグリット回収作業に応じて、ダクトのダンパを切替えて集塵装置の運転台数を制御することにより、全体システムの省エネ、低価格化を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ブラスト室のブラスト作業又はグリット回収作業に応じて、ダクトのダンパを切替えて除湿機及び集塵装置の運転台数を制御することにより、除湿及び除塵システムの省エネ、低価格化を図ることができる。

以下添付図面に基づいて本発明のブラスト室用除湿及び除塵システムの実施形態を説明する。図１は、本発明の第一の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムの概念図である。ブラスト室用除湿及び除塵システムは、外気を除湿してブラスト室４に供給する除湿機５と、ブラスト室４で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する集塵装置６と、を備える。

除湿機５は、外気を除湿する除湿機本体５ａと、除湿機本体５ａで除湿された外気をブラスト室４内へ導く吸気ダクト５ｂとから構成される。除湿機本体５ａは、外気を冷却して水蒸気を結露させて、空気中の水分を除去する。単に冷却して結露させるだけだと相対湿度が下がるので、水分を除去した後加温することもある。冬季の湿度が低いときには加温だけのときもあるし、夏場の温度が高いときには冷却だけのときもある。除湿機本体５ａの運転モードは外気の温度・湿度の条件に合わせて切り換えられる。切換えは、作業員がその日の温湿度をみて行ってもよいし、ブラスト室４に設置される温度・湿度センサによって自動的に行ってもよい。除湿機本体５ａの処理風量、すなわちブラスト室４の外気の取り入れ量は、グリット回収作業中に粉塵が問題にならない程度の換気回数、例えば３〜４回／ｈに設定される。

集塵装置６は、ブラスト室４内で発生する粉塵を除塵する集塵装置本体６ａと、集塵装置本体６ａで処理されたブラスト室４内の空気を大気中に排気する排気ダクト６ｂと、排気ダクト６ｂから分岐し、集塵装置本体６ａで処理されたブラスト室４内の空気を再びブラスト室４内へ循環させる循環ダクト６ｃと、を有する。循環ダクト６ｃは除湿機５の吸気ダクト５ｂに接続されてもよいし、直接ブラスト室４に接続されてもよい。

集塵装置本体６ａの処理風量は、ブラスト作業中に発生する粉塵を低減できる換気回数５〜１０回／ｈを用いて、ブラスト室４の容積×ブラスト室の換気回数（５〜１０回／ｈ）に設定される。集塵装置本体６ａが処理した空気を大気中に排気する風量、すなわち排気ダクト６ｂに流れる風量は、除湿機５の処理風量に等しく設定される。また、集塵装置本体６ａが処理した空気をブラスト室４内に循環させる風量、すなわち循環ダクト６ｃに流れる風量は、集塵装置本体６ａの全体の処理風量−排気ダクト６ｂに流れる風量、により求められる。

この実施形態では、ブラスト室の大きさを例えば５０ｍ×３５ｍ×１７ｍＨに設定し、換気回数を８回／ｈ、外気取り入れ回数を３回／ｈに設定している。この条件の下では除湿機５の風量は１４８８ｍ^３／ｍｉｎに、集塵装置６の処理風量は３９７０ｍ^３／ｍｉｎになる。そして、集塵装置６が大気に排気する量は１４８８ｍ^３／ｍｉｎになり、ブラスト室４に循環させる量は２４８２ｍ^３／ｍｉｎになる。同じブラスト室の大きさで算出した図５に示される従来の換気システムと比較すると、除湿機５の処理風量を３９７０ｍ^３／ｍｉｎから１４８８ｍ^３／ｍｉｎに低減できるのがわかる。除湿機５の処理風量は、除湿機５が外気を処理する風量であり、これを約１／３に低減できると、除湿機５の容量も約１／３に低減できる。よって除湿機５が大型化するのを防ぐことができ、初期費用、ランニングコスト共に極めて低減できる。

本実施形態によれば以下の効果を奏する。集塵装置６が処理した空気の一部をブラスト室４に循環させるので、除湿機５の処理能力を低減することができる。また、大容量のブラスト室４からの粉塵排出を完全におさえることが可能になる。

図２は、本発明の第二の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムを示す。この実施形態では、複数の例えば二つのブラスト室７ａ，７ｂを一組にして、各ブラスト室７ａ，７ｂに専用の除湿機８ａ，８ｂ及び専用の集塵装置１０ａ，１０ｂを設けると共に、二つのブラスト室７ａ，７ｂのうちブラスト作業が行われているブラスト室のみを応援にいける応援用の集塵装置１２とを設けている。応援用の集塵装置１２は、ダクトのダンパ１３，１４の切換えによって、二つのブラスト室７ａ，７ｂのうちブラスト作業が行われているブラスト室のみの粉塵を含む空気を処理して当該ブラスト作業が行われているブラスト室へ再び循環させる。

作業員がブラスト室７ａに入り、ブラスト作業を行っているときは、換気回数が例えば８回／ｈ必要なので、応援用の集塵装置１２がブラスト室７ａの粉塵を含む空気を処理してブラスト作業が行われているブラスト室７ａへ再び循環させて５回／ｈを確保する。そのとき、グリット回収作業を行っているブラスト室７ｂでは、粉塵の発生量が少ないので、換気回数が例えば３回／ｈ程度でよい。このため、専用の集塵装置１０ｂのみで換気回数３回／ｈを確保する。応援用の集塵装置１２を設けて切替えることにより、除湿機と集塵装置を合わせたトータルのブロワー風量が２台×（３９７０ｍ^３／ｍｉｎ＋３９７０ｍ^３／ｍｉｎ）＝１５８８０ｍ^３／ｍｉｎ必要であったところ、４台×１４８８ｍ^３／ｍｉｎ＋２４８２ｍ^３／ｍｉｎ＝８４３４ｍ^３／ｍｉｎで済む。二つのブラスト室のトータルで考えると、除湿機８ａ，８ｂ及び集塵装置１０ａ，１０ｂ，１２の風量を低減できることがわかる。

本実施形態によれば以下の効果を奏する。複数のブラスト室７ａ，７ｂに外気吸入と再循環システムを設けることで、作業に応じた最適換気量を確保でき、省エネ・初期投資費用の低減が図れる。また、装置の故障等の異常時においても最低限の換気装置を具備しており、操業が可能になる。さらに、大容量のブラスト室７ａ，７ｂからの粉塵排出を完全におさえることが可能になる。

図３は、本発明の第三の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムを示す。この実施形態でも、複数の例えば二つのブラスト室１４ａ，１４ｂを一組にして、各ブラスト室１４ａ，１４ｂに専用の集塵装置１６ａ，１６ｂを設けている。そして、ダクトのダンパの切換えによって、二つのブラスト室１４ａ，１４ｂのうちブラスト作業が行われているブラスト室のみを応援にいける応援用の集塵装置１７を設けている。ただし、この実施形態では、応援用の集塵装置１７はダクトのダンパ１９の切換えによって、二つのブラスト室１４ａ，１４ｂのうちブラスト作業が行われているブラスト室のみの粉塵を含む空気を処理して大気中に排気する。除湿機１５ａ，１５ｂも同様に、二つのブラスト室１４ａ，１４ｂに専用の除湿機１５ａ，１５ｂと、二つのブラスト室１４ａ，１４ｂのうちブラスト作業が行われているブラスト室のみを応援にいける応援用の除湿機１８と、がある。応援用の除湿機１８は、ダクトのダンパ２０の切り換えによって、二つのブラスト室１４ａ，１４ｂのうち、ブラスト作業が行われているブラスト室のみに外気を除湿して供給する。

換気回数は、上記第二の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムと同様であり、ブラスト作業を行っているブラスト室１４ａ，１４ｂでは換気回数８回／ｈを確保し、グリット回収作業を行っているブラスト室１４ａ，１４ｂでは換気回数３回／ｈを確保する。応援用の除湿機１８及び応援用の集塵装置１７を設けて切替えることにより、除湿機と集塵装置と合せたトータルのブロワー風量が２台×（３９７０ｍ^３／ｍｉｎ＋３９７０ｍ^３／ｍｉｎ）＝１５８８０ｍ^３／ｍｉｎ必要であったところ、４台×１４８８ｍ^３／ｍｉｎ＋２台×２４８２ｍ^３／ｍｉｎ＝１０９１６ｍ^３／ｍｉｎで済む。二つのブラスト室１４ａ，１４ｂのトータルで考えると、除湿機１５ａ，１５ｂ，１８及び集塵装置１６ａ，１６ｂ，１７の風量を低減できることがわかる。ただし、この実施形態では上記第二の実施形態のブラスト室用除湿及び除塵システムと異なり、応援用の集塵装置１７が処理した空気を循環させていないので、除湿機１８の風量が上記第二の実施形態のブラスト室用除湿及び除塵システムよりも大きくなってしまう。

本実施形態によれば以下の効果を奏する。ブラスト作業又はグリット回収作業の状態に応じて、ダクトのダンパ１９を切替えて集塵装置１６ａ，１６ｂ，１７の運転台数を制御することにより、除塵システムの省エネ、低価格化を図ることができる。また、装置の故障等の異常時においても最低限の換気装置を具備しており、操業が可能になる。さらに、大容量のブラスト室１４ａ，１４ｂからの粉塵排出を完全におさえることが可能になる。

第二の実施形態のブラスト室用除湿及び除塵システムを用いて、ブラスト室の換気量・循環量を試算した。具体的には、表１及び図４に示されるように、ブラスト室の容積×換気回数、で全体の換気風量を求めた。次に外気取入回数を定め、専用の除湿機及び専用の集塵装置の風量を求め、全体の換気風量−専用の集塵装置の風量、から応援用の集塵装置の風量を求めた。図４中左側がブラスト作業を行っているブラスト室であり、換気回数を５回／ｈにとっている。右側がグリット回収作業を行っているブラスト室であり、換気回数を３．５回／ｈにとっている。

本発明の第一の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムの概念図 本発明の第二の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムの概念図 本発明の第三の実施形態におけるブラスト室用除湿及び除塵システムの概念図 試算に用いたブラスト室用除湿及び除塵システムの系統図 従来の換気システムの概念図

符号の説明

４…ブラスト室
５…除湿機
６…集塵装置
７ａ，７ｂ…ブラスト室
８ａ，８ｂ…専用の除湿機
１０ａ，１０ｂ…専用の集塵装置
１２…応援用の集塵装置
１３，１４…ダンパ
１４ａ，１４ｂ…ブラスト室
１５ａ，１５ｂ…専用の除湿機
１６ａ，１６ｂ…専用の集塵装置
１７…応援用の集塵装置
１８…応援用の除湿機
１９…ダンパ
２０…ダンパ

Claims (3)

1. 外気を除湿して船体ブロック又は橋梁ブロックをエアーブラストするためのブラスト室に供給すると共に、このブラスト室で発生する粉塵を除去するブラスト室用除湿及び除塵システムであって、
   外気を除湿してブラスト室に供給する除湿機と、
   前記ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気すると共に、除塵した前記ブラスト室内の空気の一部を再び前記ブラスト室に循環させる集塵装置と、を備え、
   前記集塵装置が処理した空気を大気中に排気する風量と前記除湿機の処理風量が等しく設定され、
   前記集塵装置が処理した空気の一部を前記ブラスト室に循環させることによって、前記除湿機の処理風量を低減することを特徴とするブラスト室用除湿及び除塵システム。
2. 外気を除湿してブラスト室に供給すると共に、このブラスト室で発生する粉塵を除去するブラスト室用除湿及び除塵システムであって、
   外気を除湿してブラスト室に供給する除湿機と、
   前記ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気すると共に、除塵した前記ブラスト室内の空気の一部を再び前記ブラスト室に循環させる集塵装置と、を備え、
   前記ブラスト室は、ブラスト作業及びグリット回収作業が交互に行われる複数のブラスト室からなり、
   前記除湿機は、前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられる複数の専用の除湿機からなり、
   前記集塵装置は、前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられ、各ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する複数の専用の集塵装置と、
   ダクトのダンパの切換えによって、前記複数のブラスト室のうちブラスト作業が行われているブラスト室の粉塵を含む空気を除塵して当該ブラスト作業が行われているブラスト室へ再び循環させることができる応援用の集塵装置と、からなることを特徴とするブラスト室用除湿及び除塵システム。
3. ブラスト作業及びグリット回収作業が交互に行われる複数のブラスト室に外気を除湿して供給すると共に、前記複数のブラスト室で発生する粉塵を除塵して大気中に排気するブラスト室用除湿及び除塵システムであって、
   前記複数のブラスト室それぞれに対応して設けられ、外気を除湿して各ブラスト室に供給する複数の専用の除湿機と、
   ダクトのダンパの切換えによって、前記複数のブラスト室のうちブラスト作業が行われているブラスト室に外気を除湿して供給する応援用の除湿機と、
   複数のブラスト室それぞれに対応して設けられ、各ブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する複数の専用の集塵装置と、
   ダクトのダンパの切換えによって、前記複数のブラスト室のうちブラスト作業が行われているブラスト室で発生する粉塵を含む空気を除塵して大気中に排気する応援用の集塵装置と、を備えることを特徴とするブラスト室用除湿及び除塵システム。

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