効率を悪化させている要因は、L字つなぎ手の接続と、集塵機の円筒中央に吸引口を設けている点です。 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。 は しがき サイクロン集塵器の設計にあたつては経験にたよつて いる程度で,計算式等も一般性のあるものは少い。いま ここにのべるのは筆者の案であつて詳細は別に発表1)し 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 ②ゴミの容量が小さい 円筒状の形をしているので、横に吸込み口を開ければ、空気が回転して遠心分離機として利用できます。 このペール缶は蓋が付いているタイプを購入します。, ガレージ・ゼロ 無地 ペール缶 18L 白/白ペール/オープン(フタタイプ)/空缶/TFS(ティンフリースチール)/GZKN36, 蓋付きのペール缶はロック機構付きのバンドが付属していて、何度も着脱ができて完全に密閉できます。, しかも、なんとペール缶同士を連結することも可能! 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。 サイクロン(sgセパレーター)、集塵機の総合メーカー『日本スリーエム』。こちらでは、高効率サイクロン『sgセパレーター』の分離理論をご紹介します。 切りくずの集塵機について調べると、ペール缶を利用したサイクロン式集塵機があることが分かりました。 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 (洗濯機用ホースと丸ジャバラ樹脂ホースの接続は、パテが完全に硬化したことを確認してから行います), 内側を斜めに切断しました。 その他、パテや接着剤、アルミテープ、丸ジャバラホースも自宅にあったので、実質3600円ほどで作りました。  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。 出典 横浜市資源循環局ウェブサイト 保土ヶ谷工場 ハンドルーターがあればさらに効率的に加工できます。, 横穴をあけたら、「丸ジャバラ樹脂ホース」を挿入して穴を確かめます。 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. 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。 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, ろ過式集じん装置では、図7に示すようなコーン型の槽の中にろ布でできた多数の袋が設置されている。袋を使うのでバグフィルターと呼ばれており、ろ布には織布や不織布を使う。図には2本の袋しか描かれていないが、実際は数十本から大規模な場合は数百本の円筒形や封筒状の袋が装着される。 切削くずと共に吸引した空気を、円筒状の中で回転させることで、遠心力を発生します。  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。 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。 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。 切削くずと共に吸引した空気を、円筒状の中で回転させることで、遠心力を発生します。 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 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 … こうすれば、吸引力を抑えつつ、サイクロン効果の高い部分から空気を吸引するため分離効果の改善が期待できます。, 実はこの方式、ダイソンをはじめとする多くのサイクロン式掃除機に採用されていたのです。  そんな中、昭和37年に「ばい煙規制法」が制定され、ばい煙の排出基準が制定された。しかし同法には、自動車排ガスへの規制が無く、また、燃料が石炭から石油に変わったことで、硫黄酸化物(SOx)の排出量が増えたことへの対応も求められていた。 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。  ダストの払い落しには、振動式、逆洗式、パルスジェット式の3種類がある。振動式では、一時的にろ過を停止し、ろ布の上部、中央、下部付近を機械的に振動させてダスト層を剥離させる。逆洗式では一部のろ布袋に清浄な空気やガスを逆流させてダストを払い落とす。大型の集じん装置で採用されることが多い。パルスジェット式では、ろ布の内面に圧縮空気を瞬間的に吹き込み、ろ布の振動と逆洗効果でダストを払い落とす。ほとんど連続操作で据付スペースが少ないことから、大型装置でも採用が進んでおり、現在、もっとも普及している方式である。 ・集塵機自体は余り加工しないで元の形に復旧できるようにしておきたい ネットで検索してもブログなどでの紹介が少ないようなので、購入経過や精度確認など... 先の記事 テーブルソーETS-10KN (1)購入 で紹介したようにテーブルソーを買ったのですが、使い始めて直ぐに、手を離さずにスイッチを切れるフット(足踏)スイッチが欲しくなりました。 (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。 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 1.5mm厚のゴムホースをハサミで開き、ペール間のふちに被せます。 D2・・・40 (丸ジャバラ樹脂ホースの直径) 国立環境研究所ニュース 27巻 1号 (2008年4月発行)  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 これも図2と同様に、エネルギー効率の悪い遠心分離機の一つです。 !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。. こちらも出力50%駆動ですが、目視できるゴミは皆無。  50nm(1nm=10億分の1メートル)より小さい超微小粒子(ナノ粒子)が、環境負荷を小さくするように開発されてきたディーゼルエンジンから発生していることが分かっている。こうしたナノ粒子は、呼吸の時に体の奥深くに入り易く、健康被害を引き起こす恐れがあることから、迅速な動態の解明が求められている。 ③吸い込みノズルがちゃち このうち、ペール缶は自宅にあった廃材を利用したのでただで手に入りました。 上部のペール缶をサイクロン分離器として使い、下部のペール缶をダストボックスとして機能を分けて使うことができます。 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 木工 つまり、吸引力低下の利点と遠心分離の欠点が相殺し、十分な分離効果が得られないという弱点があったのです。 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。 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。. P・・・123 ( D2の半径とD1の半径の差) やはり集塵機の出力を弱めたことや、簡易的な遠心分離装置なので、この点は致し方ない部分と思います。, 2016年に製作したペール缶式集塵機は集塵効率に少し問題点があったので改良型を作ってみることにしました。, 以前の設計では、吸込み径を大きくすることで掃除機側に吸い上げる吸引力を低下させ、遠心分離性能を向上させようと考えました。, ところが、仕切りが長いので、ごみの回転力が落ちた下側から吸い上げることになります。 現物合わせで微調整しながら穴を開けても良いのですが、非常に手間がかかる割に綺麗に加工できません。 ®ã—込み口・PH64-87T(SAN-EI), 洗濯機排水ホース2m (RH64-861ï¼´-2-1)(SAN-EI). 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。  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。  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) 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 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。 基本的には、こういう事です。 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。 しかも構造が非常に簡単で、非常に効率の良い分離性能があるようです。, そこで、ペール缶を用いた簡単に作れる高性能サイクロン式集塵機の製作にチャレンジしてみました。, ※追記分離性能を向上させた改良型も作ってみました。YouTubeで作り方を公開しているので是非見てください。↓ 出典:国立環境研究所 ウェブサイト 出典:環境省ウェブサイト「平成23年度大気汚染防止法施行状況調査(平成22年度実績)」 これは通常の家庭用ではないので仕方が無いかな。我慢できる範囲です。, 最近木工を少し本格的にやり出して、上記の内①②を改善したくなった訳です。 それでこの吸塵機をサイクロン式に改造できないかということと、吸塵機自体の仕組みを勉強するため、まずEVC-200SCLを分解してその構造を調べることにしました。, EVC-200SCLは固定している「パッチンファスナー」を外して上下を分離でき、下の缶に溜まるゴミを捨てる構造である。 缶側には吸引口がついているが、吹き出し口が斜め下に向けてあるので少しは渦状になるサイクロン効果を狙っているのだろう。上部本体には吸引機構やフィルタが付いている。フィルター部が占める体積は結構大きいため缶に溜められるゴミの量は意外と少ない。フィルタの掃除は右の状態でブラシや掃除機を使って行う。, 布フィルタを取り外したのが下左の写真。わかりにくいが、強すぎる吸い込み力を抑える機構がある。また缶の中心では無く偏心した位置に有るのがわかる。更にネジ止めを外して本体から分離し、上側から見たのが下右で、吸引口が見える。, フィルタ部を外した本体には下左のようにファンが見える。UFOのような円盤状で、下の丸い穴から吸い込み、周囲の薄いスリットから吐き出す構造である。上部には吐き出し口が見える。 下右は本体上部の蓋カバーを外したところで、モーター部やスイッチへの配線が見えている。 なお、本体上部蓋カバーの固定に一カ所だけ「いじり止め付きトルクスネジ」が使われていた。AC100V配線を素人がさわらないようにとの安全面の配慮だろう。, インターネットで調べるとたくさんのサイクロン方式吸塵機に関する情報があります。 それらを参考にしながら、どんな構成にするか検討します。, サイクロン式の吸塵機は空気を吸い込む機能とサイクロン方式でゴミを分離する機能に分けられます。 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。 さらに、集塵機中央に設けられた吸引口は、本来なら回転エネルギーすら発生しない構造です。 2015/12/8 http://www.nies.go.jp/kanko/news/27/27-1/27-1-04.html, 出典:環境省ウェブサイト「平成23年度大気汚染防止法施行状況調査(平成22年度実績)」, 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, http://www.city.yokohama.lg.jp/shigen/sub-soshiki/kojo/hodogayak/, http://www.env.go.jp/policy/hakusyo/h24/index.html, http://www.env.go.jp/air/osen/kotei/index.html, http://tenbou.nies.go.jp/gis/realtime/yellowsand.html, http://www.nies.go.jp/kanko/news/27/27-1/27-1-04.html, 国立科学財団、山火事からの予想を超える亜硝酸の排出が世界の大気質に影響を与えていると報告, 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. は しがき サイクロン集塵器の設計にあたつては経験にたよつて いる程度で,計算式等も一般性のあるものは少い。いま ここにのべるのは筆者の案であつて詳細は別に発表1)し てあるので,実用的な部分を簡単にのべることとする。 2.  構造は、図8(左)の円筒形と図8(右)の平板形がある。円筒形では中央に針金状の放電極があり、周辺の円筒が集じん極になって粒子を捕集する。平板形では集じん極を平行平板で構成し、この間に放電極を配置している。   ↓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。 強度の向上を狙って廃材のアクリルで補強しています。, ペール缶は蓋の固定バンドを使って連結できます。 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。 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。 ごらんのとおり、分離された木くずが溜まっています。, ↓続いて掃除機の中身。ほとんど木くずが混入していませんが、僅かに木くずが混入しています。, 掃除機の周りには粉末状の木くずが付着していました。  図1は、現在の我が国の浮遊粒子状物質濃度の年平均値の推移である。昭和49年の調査開始以来、規制の強化及びばいじん除去技術の進歩により、濃度が減少し続けていることが分かる。, 図1 浮遊粒子状物質濃度の年平均値の推移(昭和49年度~平成22年度)