↓掃除機側, ただし、パウダー状のごみは吸引されてしまうようです。 コストダウンでしょうね。ちゃちで軽すぎて使いにくい。家庭用が立派に思えます。 遠心力の力によって、空気よりも重い切削くずが回転円の外側にぶんりされ、切削くずだけを集塵することができる仕組みです ペール缶の分離もワンタッチで着脱ができるので、非常にメンテナンス性の良い集塵機が作れます。, 結果的に、ペール缶を利用することで部品加工はこれ以上簡略化できないというくらい最小の加工で製作することに成功しました。, いずれの材料もネットショップやホームセンターで手に入るものばかりです。  以下、これら6種類の集じん装置の特徴を解説する。, ※「適用先施設の例」の( )内は、前処理などで補助的に利用されていることを意味する。

④音が大きい 非常に高い集塵効率を実現することができました。 http://www.city.yokohama.lg.jp/shigen/sub-soshiki/kojo/hodogayak/, 我が国では、戦後の産業構造の重化学工業化に伴い、昭和30年代初期に大気汚染が深刻化しつつあった。当時は東京や大阪など、大都市の自治体単位で公害防止条例を制定して対応していた。しかし、経済の急速な成長とともに、大気汚染問題は大都市だけに留まらなくなり、国家的な対応が必要とされるようになった。 ②ゴミの容量が小さい

普段集塵機の出力を100%で利用する機会はめったになく、節電と騒音防止のため通常、50%以下の出力で利用しています。  ベンチュリースクラバーは、図6(右)に示すような簡単な構造で大型装置の製作も容易である。含じんガスは収縮管の部分で加速され、高速に達したスロート部で噴射される洗浄水と接触する。このとき含まれている粒子が水滴に補足され、下流の気液分離器でガスと分離される。図6(右)は1段のベンチュリースクラバーだが、2段を連続させて集じん率を高める場合もある。ベンチュリースクラバーは0.1μm程度の粒子まで捕集可能で、洗浄式集じん装置の中でもっとも性能が高い。一方、圧力損失も大きく3~9kP程度が必要である。, 図6 洗浄式集じん装置 (左) スプレー塔、(中央)充填塔、(右)ベンチュリースクラバー

K・・・0  予測については、「化学天気予報システム(CFORS)」、「大気汚染予測システム」を利用し、東アジア地域における黄砂や大気汚染物質の当日と翌日の2日分の濃度予測結果を提供している。また、観測については、日本、モンゴル、中国、韓国4カ国の17箇所に設置されたライダーによる観測結果、東アジア13カ国の酸性雨観測結果などの情報を提供している。, 図11 東アジアの広域大気汚染マップ/黄砂と大気汚染物質の高度予測分布図(地上付近)  構造が簡単で可動部がなく、高温に耐えられる材質で製作できる利点がある。遠心力を利用するので、集じん率は重力式や慣性式よりも高いが、圧力損失も大きく08~1.5kPaになる。入り口の含じんガス流速は7~20m/秒で、数μm程度の粒子まで捕集できる。 ピッタリ連結できますが、このままでは空気が漏れてしまいます。, そこで、ゴムホースを利用したパッキンを作ります。 !で中途半端にしていることが多いです(^_^;), フィルター部とペール缶の間に隔壁(内筒)を設け、ペール缶の上部にゴミ吸入口をつけます。, 内筒と中心筒はモーター部に取り付け、モーター部を外せば点検が容易にできるようにします。, 内筒は百均で売っているゴミ箱の利用を想定してますので傾斜があります。排気は下部に設けた穴から吸い出します。, 集塵機のモーター部を上に、最下部に集塵機の缶を使うのは第一案と同じですが、間のペール缶を三個使用して外郭とします。, 直線部が理想型と比べ短いですが、高さをこれ以上高くしたくないのでこの寸法にしました。, 基本寸法としてサイクロン部の上部の直径200mm、三角コーン下部穴と吸排気口は直径50mmとします。, 従ってホースも基本50φです。当面は今ある30φ程度のホースを使いますが、将来的に木工作業機械と接続する時は50φのホースで繋げるようにしておきます。, 上部とサイクロン部、サイクロン部とゴミ溜め缶の間は付け外しを考慮して、SVC200と同じように「パッチンファスナー」で固定します。, 三角コーン部の弱さは、ペール缶により構造の強度と密閉度を保ちますので問題になりません。また右図のようにバイパス穴を設けることにより三角コーンが負圧で凹むことを防ぎます。.

 ばいじんは、集じん装置(ばいじん除去装置)によって処理される。集じん装置は、その集じんの方式によって、重力式、慣性式、遠心式、洗浄式、ろ過式、電気式の6種類に大きく分類することができる。

実際に製作してみることにしました。, ペール間に設計で作った型紙通りの穴を開けます。

ごらんのとおり、丸ジャバラ樹脂ホースは短く切断して利用します。 最後に、母管孔形展開図をクリックすると、ペール間の側面に開ける穴の展開図が表示されます。 という方針で進めることにしました。, インターネット上には吸引装置とサイクロン部の2体型にして、サイクロン部に掃除機からの吸引ホースを繋ぐやり方を多く目にしますが、ここでは一体型にしてスペースを節約し、且つ移動を楽にしたいと考えます。私の場合木工専用の工房がないので、その時々で空き場所を探して作業するので移動が楽なことは大切なのです。, ペール缶は入手容易でDIY工作でよく使われます。 調べてみると上部の直径がEVC-200SCLの缶とほぼ同じ大きさではありませんか。と言うよりEVC200がペール缶サイズにすることによりコストダウンしているのでしょう。 これを利用しない手はありません。, 早速近所のガソリンスタンドへ行くと、無料でもらうことができました。それが右の写真ですが、中も綺麗に洗ってありました。 なお、ペール缶は下部の直径が上部より少し小さくなっていて、持ち手取り付け部下のふくらみまで下の缶を重ねて保管できるようになっています。, これまでの調査を元に、一番簡単な構成になるように考えたのが右図の案です。 EVC-200SCLの蓋部(モーター部)とごみ缶の間に、ペール缶をかました形です。青い線がEVC200SCLを利用する部分、黒い線が追加する部分です。, 右図の形状は、標準的な形と比較するとサイクロンの回転半径が大きく、コーン部の傾斜がほとんどありません。 ネット上での事例を見るとオリジナルからかなり変形してもそれなりに性能が得られるようであり、この案でも現状よりはるかに改善されることが期待できます。, 簡単に作るならこの案ですが、ゴミ(粉塵)の分離性能にこだわるなら物足りない感じはします。, 最近偶然に、ある木工所の壁に右の写真のものを発見しました。 今はストーブの煙突として使われているようですが、上部の笠を除けば、まさにサイクロン式分離器であり、不要になった集塵機の再利用でしょう。  この形はサイクロン方式分離器のオーソドックスな形で、分離性能が良いとされる物です。 改めてその理由を推測してみますと, 前記第一案でもそこそこの物になると思いますが、どうせ作るならこの形で性能の良いものを作りたくなりました。 現状あるもの、入手できる材料により若干はアレンジするとしても、できるだけ発表されている効率の良い寸法に近づけたいと思います。, サイクロンの傾斜部を一から作るのは面倒ですので、手に入れやすい工事現場用三角コーン(カラーコーン)がよく使われます。 私は丁度手持に右のような通常の大型タイプのものがあります。多分引越し屋さんの忘れ物だと思うのですが、家の前の道路に長い間放置してあったので引き取っておいたものです。, 上記三角コーンはサイズと傾斜が丁度サイクロンに適していて都合がよいのですが、樹脂が軟質で負圧に負けて凹むという欠点があります。これは補強するか、負圧がかからない構造にすれば補えますので、今回利用したいと思います, 傾斜部の材料が決まったので構想図を描いてみたのが右図です。青い線がEVC200SCLを利用する部分、黒い線が追加する部分です。. もちろん、性能が悪かったり、やたらと部品代が高いと意味がありませんから、これらは自作の大前提です。, 作りやすい集塵機が目標なので、手に入りやすい既存の部品を使うことや、部品をできるだけ加工せず、そのまま組み合わせて製作することにしました。, サイクロン式集塵機の本体に利用する材料はペール缶と呼ばれる金属製のバケツを利用します。 他の部品は接着するだけで組み立てられるように設計しました。, 問題となるのはペール缶の側面に開ける吸引用の穴

図5 マルチサイクロンの原理 ... 構造は、図8(左)の円筒形と図8(右) ... 『集塵の技術と装置』日本粉体工業技術協会、編(日刊工業新聞社)1997; 横浜市資源循環局ウェブサイト 所有しているテーブルソーETS10KNに付属の傾斜定規(角度切り用ガイド、マイターゲージ)は木材を当てる面が小さく、長いものを切断する時不安定です。この傾斜定規は元々当て板追加を考慮した設計で、... ちょっとした小型のテーブルが必要になったのですが、物置の台になって眠っている古いテーブルを思い出し、木工の勉強を兼ねて再生することにしました。問題は美観だけでなく、手で押すとぐらついて構造がしっかりしていないこと. 『環境汚染防止のための環境技術・装置大辞典』 産業調査会 2003 サイクロン集塵機の専門サイトを見ると、この側面に開ける穴もかなりの計算がされていて全くチンプンカンプン。そこでなるべくきれいな楕円を書くためにCADソフトでそれらしい寸法で描画 . (ゴムホースは1.5mmでは厚すぎました。1mm~0.5mm厚のチューブの方が良いと思います。), 早速完成したサイクロン式集塵機を使って木工用の木くずなどを集塵機で吸引してみました。 ③吸い込みノズルがちゃち では、早速サイクロン式集塵機の中身を確認してみましょう。  ろ過式集じん装置は、ろ布の表面にダストの一次付着層が形成されると、0.2μm程度の粒子までほぼ100%捕集できる。大気汚染防止法が要求する厳しい排出基準も達成できるので、近年は大型のボイラーや、廃棄物焼却炉の最終集じん機に広く採用されている。圧力損失は1~2kPで、電気集じん装置より大きいが、容積は相対的に小さくて済む。払い落とし方式とろ布の材質、および概略の適用温度を表3に示す。, 図7 ろ過式集じん装置 厚さ0.5mm、穴径Φ5のアルミ製です。, 改良の結果は御覧の通り。 【トライアック調光器を用いた掃除機の出力コントローラー】, 利用環境を想定したテストでなければ意味がないので、あえて50%に出力ダウンしてテストしました。  サイクロンは円筒の径が大きくなると小さい粒子を捕集できなくなるので、含じんガス量が多い場合は1ボックスの中に多数の小サイクロンを並列に組み込んだマルチサイクロンが使われる。数μm程度以下の粒子は捕集できないので、大気汚染防止法が求める排出基準には不十分なことが多い。このため、ばいじん除去の一次処理装置として用いられることが多い。また、粉体を扱う工場では粉体回収装置として多用されている。, 図5 マルチサイクロンの原理  充填塔は図6(中央)に示すように、塔内にプラスチック製のリングや金網などを充填してガスが接触する表面積を大きくすることにより、気液の接触効率を高めている。圧力損失は1~2.5kP程度で、数μmの粒子まで捕集できる。 http://tenbou.nies.go.jp/gis/, 国立環境研究所は、アジア地域の大気汚染を観測とコンピューターシミュレーション予測の両面から研究してきたが、平成21年2月からこれまでの研究成果を踏まえ、当ウェブサイトのコンテンツ「環境GIS」内に、「東アジアの広域大気汚染マップ」ページを開設し、アジア大陸からの黄砂の飛来や大気汚染物質の移流など、東アジア地域における予測と観測の結果を公開している(図11)。 Fig.2に,サ イクロン集塵率測定のための実験装置 の概要を示す。本実験では,180° 渦巻入口式(リ ン デン型)の サイクロンを採用し,そ の構造および寸法 はFig.1に 示したとおりである。従来型と改良型の両 サイクロンにおいて,円 筒部より上部は両者とも同じ しかも、ダストボックスにゴミが溜まると吸い込み口との距離が近くなります。 Copyright © CyberAgent, Inc. All Rights Reserved.

また、改良点などの詳細はページの後半で解説しています。, サイクロン式集塵機とは、遠心力を利用してゴミと空気を分離する集塵装置です。  加圧水型には噴霧塔(スプレー塔)、充填塔、ベンチュリースクラバーがある。スプレー塔は、図6(左)に示すように円筒形装置の内部に多数のスプレーノズルが設置されている。含じんガスは上部から送入する並流式と、下部から送入する向流式がある。スプレー塔は最終集じん装置の上流に設置し、ガス冷却と一次集じんを兼ねることが多い。スプレー塔のガス流速は1~2m/秒で、圧力損失は0.3kP程度と小さい。

画像出典:icoro.com/201003254806.html, そんなわけで、側面にたくさんの穴をあければよいのですが、いちいちドリルで穴をあけるのは大変です。 遠心力(サイクロン)集塵機は円錐形の室内で気流を旋回させ粉塵に遠心力を与え、外壁に沿って円錐下部の集塵室まで下降させて集塵します。

 構造は図のように下部が細くなる円筒形で、含じんガスに旋回流を与え、粒子を遠心力でガスから分離する。外壁に衝突した粒子は下部に落下し、ばいじんが少なくなったガスはサイクロン下部から反転上昇して上部から排出される。図5は、マルチサイクロンと呼ばれる複数のユニットサイクロンから構成される集じん装置の一部であるが、集じんの原理は単一のものと共通である。 加工する箇所は、ペール缶の天面と側面にに吸引口の穴を開けます。

出典:環境省ウェブサイト「平成24年度版環境・循環型社会・生物多様性白書」 0, 木工を本格的に始めると、木くずなどのゴミ処理が楽なサイクロン式集塵機が欲しくなります。 集塵機(掃除機)と組み合わせるプレセパレーターというサイクロン式アダプタも売られているのですが、値段が高いです。DIYのテーマとして手頃なこともあり、サイクロン集塵機を自作されている方が多くおられます。, 私は現状、写真のEValue製集塵機 EVC-200SCL を使っています。吸引力はあるのですが、フィルタが早く目詰まりし、その掃除が面倒です。 それで、この集塵機を改造してサイクロン集塵機にできないかと検討をはじめました。, (この記事は構想までで、設計・製作編の記事を予定しているのですが、製作着手が遅れています), ※サイクロンセパレーターの販売例 Oneida ダスト・デピュティー ¥14,990, EVC-200SCLは吸引力は十分あるのですが、使い勝手として下記不満が有ります。 ウエスで拭うと木くず(黒檀)が付着して黒くなります。 エネルギー効率が非常に高い為、「トライアック調光器」で集塵機の出力を下げた状態でも十分な分離能力が期待できます。「トライアック調光器による集塵機出力の調整方法」は過去の記事で紹介しています。, ところが、図2のように円筒の外周部と離れた部分に吸引口を取り付けてしまうと、空気の流れが乱れ、小さな渦が発生します。  長期間にわたって大気中に滞留するSPMは、ヒトの気道と肺胞に沈着して健康に有害な影響を与える。このため、大気中の濃度が環境基準として設定されている。また近年では、さらに微細なPM2.5という、直径2.5μm以下の粒子についても、ぜん息などの呼吸器系疾患に影響があると考えられ、中央環境審議会における検討・答申を踏まえ2009年9月に環境基準が定められた。, 同技術の目的は、人為起源によるSPMの発生を抑制することにある。具体的には、ばいじん発生施設で発生する含じんガスから、粒子状物質(PM: Particulate Matter)を集じん装置で分離捕集することである。

渦が発生すると風力が落ちるので、エネルギー効率の悪い集塵機と言えます。 アルミテープは非常に強力なので十分な強度が保てます。, 掃除機と集塵機を接続する「つぎてパイプ」をペール缶中央に接着します。

注:一般局=一般環境大気測定局、自排局=自動車排出ガス測定局, 図2は、ばい煙(燃料その他の燃焼に伴い発生する硫黄酸化物、ばいじん、有害物質の総称)を発生させている施設をまとめたものである。60%以上をボイラーが占めており、ディーゼル機関が15%で続いている。, 図2 ばい煙発生施設の内訳 DIY工作で使う小型の「テーブルソー」(テーブル丸ノコとも言う)を買いました。写真のEvalue ETS-10KNです。 出典:『新・公害防止の技術と法規〈2009〉大気編』 社団法人 産業環境管理協会(丸善) 2009, 慣性式集じん装置は、ガス流の方向が変化しても、質量のある粒子は慣性力で直進しようとする性質を利用して分離捕集する。慣性力は質量に比例するので、大粒径のばいじんほど慣性効果が大きい。構造は、内部に設置したじゃま板に、含じんガスを衝突させて分離する方式(図4(a))と、ガス流の方向転換によって粒子を分離させる反転式(図4(b))がある。圧力損失は0.3~0.7kP程度で20μm以上の粒子を捕集できるが、集じん率は低い。排ガス等に含まれる液滴の分離(塗料の微小な液滴の分離など)に使われる。, 図4 慣性式集じん装置 静岡で趣味向けのニッチな木製道具を作っています。今は、主にレザークラフト用と製本用の道具を製作しています。本業そのものの内容は地味この上ないので、たまにしか書きません。ほとんど木工、建築、庭いじり、機械、DIYなどの蘊蓄や考察を書いています。, サイクロン集塵機を突き詰めるにあたり、そもそもサイクロン集塵機の原理を理解するところから始めます。, 吸気を竜巻状に流す事で遠心力を発生させて、ゴミを外側に分離、そのまま重力で下に落とすというわけ。, 粉塵が舞う原因は空気抵抗なので、空気が全て竜巻状に流れている状態では、粉塵も重力の影響を強く受けて下に落ちます。, ものすごく単純な仕組みで、歴史も長く、今まで色々な製品が出ていますし、研究され尽くされています。, 元々は、木工業だとか、ガスから粉塵を除くだとか、工業的な分野で大きな機械として使われていました。, 特にガスから粉塵を除く為には非常に強い遠心力が必要になる為、小型化が必須となります。, 小型化すると、吸気量が小さくなるので、必然的にマルチサイクロン=複数のサイクロン部を並列に配置する形状となります。, それに目をつけた、ジェームズ・ダイソンが家庭用掃除機に転用して大儲けしたわけです。, 大きな木片を吸うのなら、吸気量を確保する為にシングルのサイクロンで、直径を大きくしないと詰まってしまいます。, 粉塵しか吸わないのであれば、小径の方が効率が良く、更に極めるのならばマルチサイクロンになります。, じゃあ細かい物を吸うならマルチサイクロン最強!とは、ならないのが難しいところで、サイクロンを通すと吸気にロスが生じます。, 集塵機には、フィルターだとか、配管の長さや曲がりや柔らかさ、またはサイクロンのようなアタッチメントを接続する事で、本来集塵ファンが出せる本来の吸気量が発揮できなくなります。, 特に気流が複雑な曲がり方をするサイクロンでのロスは非常に大きい為、マルチサイクロンともなれば、ものすごいロスが生じます。, ダイソンの掃除機は、消費電力と音の割に吸い込みが悪いと、感じる方は多いかと思いますが、これが原因なのです。, とは言え、サイクロン式の場合最初から設計されている負荷が、ほとんど増える事なく続くのに対し、フィルター式はゴミの量に比例して負荷が増えるので、ゴミをたくさん吸った時には、逆に吸い込みの良さが逆転するはずです。, フィルター安いですし、何より、サイクロンは爆音で猫が逃げ回って彼等のストレスになるので論外です。, かと言って、現在所有しているサイクロン集塵機では、紙ヤスリで削ったような粉は分離できない割合が高く、もう少し分離性能を上げたいところです。, しかし、分離性能を上げ過ぎると、自動かんな盤のように大き目のチップが大量に流れ込んだ時、詰まる可能性が非常に高くなります。, ただ、やっぱりここでサイクロンの性能が高過ぎると、吸気量が少なくなり過ぎてしまうので、適度な所を探る必要があります。, また、負荷が大き過ぎて吸気量が大幅に減ってしまうなら、集塵機とサイクロンを二台並列に繋いで結果的にツインサイクロンにして風量を稼がなくてはいけないかもしれません。.  平板形は大風量に適しているので、大型のボイラーや廃棄物焼却炉に広く採用されており、縦・横・高さが20メートルを超えるのも珍しくない。0.05μm程度までの粒子を捕集でき、大気汚染防止法の要求水準を満たせるので、最終集じん装置として普及している。, 図8 電気式集じん装置 (左)円形式電気集じん機、(右)平板形電気集じん機 しかし、円筒の外周部に接する吸引口の設計は意外と面倒で、嫌煙されがちです。, そこで、展開図作成ソフトを利用して、円筒に加工する穴形状を作図してみることにしました。, 今回の集塵機製作の一番のテーマは、「できるだけ簡単に製作する」ことに焦点を当てて設計しました。  集じん装置には、大きな粒子を粗く分離する一次処理装置とその後で大気汚染防止法が要求する排出許容濃度まで除去する最終装置がある。最終装置として使用される集じん装置は、操作温度が含じんガス温度より低いことが多いので、その前にガスの冷却が必要になることが多い。集じん装置は、ばいじんの除去だけでなく粉体を扱う工業装置でも使用されているので、小規模装置まで含めると日本全国で数十万基が稼動しているものと推測される。, 現在、広く採用されている集じん装置を、含じんガスから粒子を分離する原理で区分すると、重力式、慣性式、遠心式、洗浄式、ろ過式、電気式の6種類となる。これらの装置は集じん率、設備費、運転費にそれぞれ違いがあり、含じんガスの性質など、現場の状況に応じて選定されている。 http://tenbou.nies.go.jp/gis/realtime/yellowsand.html, 国立環境研究所では、ディーゼルエンジンから排出される環境ナノ粒子の生体影響に関する研究が行われた。 掃除機にはゴミと分離された空気だけが吸い込まれるのでフィルター寿命を大幅に伸ばせます。, さらに、遠心分離機の効率を改善するアイディアとして吸引口に仕切りを取り付けてみました。  表1は、大気中の粒子状物質(PM:Particulate Matter)の分類である。大気中のPMには、ばいじん(燃焼によって発生するもの)、粉じん(物の破砕や選別に由来するもの)といった人為起源のもの以外にも、黄砂や火山灰など、自然起源のものがある。また、大気中の光化学反応等により、NOxなどのガス状物質から二次的に生成されることもある。PMのうち、粒径が10μm以下のものを、「浮遊粒子状物質(SPM:Suspended Particulate Matter)」といい、ディーゼル排気微粒子(DEP: Diesel Exhaust Particles)、大気中で生成する光化学オキシダントがこれに該当する。また、これら人為起源のものだけでなく、花粉や、黄砂、火山灰など、自然起源によるものもある。, ○SPMの健康への影響