JP2000237654A - Vortex flow wet scrubber and coating spray booth equipped therewith - Google Patents

Vortex flow wet scrubber and coating spray booth equipped therewith

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JP2000237654A
JP2000237654A JP11040105A JP4010599A JP2000237654A JP 2000237654 A JP2000237654 A JP 2000237654A JP 11040105 A JP11040105 A JP 11040105A JP 4010599 A JP4010599 A JP 4010599A JP 2000237654 A JP2000237654 A JP 2000237654A
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JP
Japan
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chamber
swirl
vortex
liquid
wet scrubber
Prior art date
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Pending
Application number
JP11040105A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Yamazaki
誠 山崎
Hitoshi Yano
仁士 矢野
Kaoru Inabayashi
薫 稲林
Hidetoshi Omori
英俊 大森
Mikio Murachi
幹夫 村知
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trinity Industrial Corp
Original Assignee
Trinity Industrial Corp
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Publication date
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Publication of JP2000237654A publication Critical patent/JP2000237654A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure the formation of a vortex flow in a perfect state by forming an inner space wherein a flow path allowing passage of a mixture of gas and liquid restrictively in a helical vortex shape is formed, and an inner wall surface along which the liquid runs restrictively in a substantially helical shape, together with a vortex flow chamber and a vortical body. SOLUTION: The vortex flow chamber 4 and the vortical body 5 are arranged crossing each other and sharing a part of each other's internal space. Consequently, in the inner spaces of these structures, a flow path (p) for allowing passage of a mixture of gas and water to flow restrictively in a helical vortex shape is formed. In addition, the inner wall surface of the vortex flow chamber 4 and the inner wall surface of the vortical body 5 form a flow path (p) of a substantially helical vortex shape cooperatively in such a manner that the inner wall surfaces of both vortex flow chamber 4 and vortical body 5 encircle the flow path (p). Thus the water structurally flows down the surfaces restrictively in the substantially helical shape. A mixture of gas and water spreads over from the vortex flow chamber 4 to the vortical body 5, passing, in the helical vortex shape, through their inner spaces in the (p) direction, so that a vortex flow of a substantially perfect shape is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気流中に含まれる
液体または固体の粒子を捕捉して取り除くウェットスク
ラバ、より詳しくは、渦流型ウェットスクラバ、即ち加
速された気流と粒子捕捉のための液体とを衝突混合し、
次いでこれを周回させて渦流を形成することにより、気
流中に含まれる粒子を液体の中に取り込ませて、除去す
るところのウェットスクラバに関する。また、本発明
は、本発明の上記ウェットスクラバを装備し、スプレー
室より排出された空気の流れの中に含まれる塗料粒子を
捕捉して取り除くことができる塗料スプレーブースに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet scrubber for trapping and removing liquid or solid particles contained in an airflow, and more particularly to a swirl type wet scrubber, that is, an accelerated airflow and a liquid for trapping particles. And colliding and mixing
Next, the present invention relates to a wet scrubber in which the particles are contained in a gas stream and removed by forming a swirl by orbiting the particles. The present invention also relates to a paint spray booth equipped with the above wet scrubber of the present invention and capable of capturing and removing paint particles contained in a flow of air discharged from a spray chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】典型的には、種々の量産製品例えば自動
車ボディおよび自動車部品の塗装は、塗料スプレーブー
スにおいて行なわれ、そこでは、被塗装物には、スプレ
ー塗装設備を利用して、塗料が噴霧される。被塗装物に
付着しなかった塗料は、塗料ミストとして空気中に浮遊
する。高品質の塗装仕上げ品を作り上げるためにそして
安全で健康な作業環境を維持するために、新鮮な外気を
塗料スプレーブース内に連続して供給し、同時に、発生
した塗料ミストを作業域から除去することが必要とされ
る。この目的を達成するために、従来、排気ファン機構
が利用されている。そして、この際、この排出空気に含
まれた塗料粒子は、環境汚染を避けるために、気流が大
気に出る前に捕捉されなければならない。塗料ミストを
排気流から分離する方法としては、二つの知られた方法
がある。 i)汚染された気流を乾燥したフィルタまたは篩に通過さ
せ、そして、その中に含まれる塗料粒子をフィルタまた
は同等の部材によって吸着または捕捉するところの乾式
法と、ii) 汚染された気流を液体、例えば水と接触させ
て混合し、これにより、その中に含まれた塗料粒子を液
体に捕捉して取り除くところの湿式法とがある。そし
て、自動車を塗装する塗料スプレーブースにおいては、
通常、湿式法が採用されている。従来の湿式法には、様
々な種類のものが知られており、典型的には、以下の方
法および手段が利用されている。 1.気流と水などの液体との重力差を利用し、気流を液体
バルク中に通過させて、該気流に含まれる塗料粒子を捕
捉する方法。 2.水などの液体を下方へ流し落とし、これによって形成
された液体の膜に気流を通過させて、該気流に含まれる
塗料粒子を該膜の中に捕捉する方法。 3.水などの液体を噴霧して、大集団の液体の滴を創生
し、そして汚染された気流をこの液体の霧の中に通し、
そこで、液体の滴が除去すべき塗料粒子と接触しそして
捕捉する方法。 4.気流および液体例えば水をベンチュリと呼ばれる絞り
部に通過させる方法。ベンチュリにおける高速度空気の
攪拌流は、液体の小滴への微粒化をひき起こす。生じた
該小滴は、乗り合わせた塗料粒子を捕捉し、これと合体
する。 5.水などの液体をプレートまたは同様の部材の上に流下
させ、そして、気流を該プレートに吹き当てるか、また
は、気流を水などの液体のプールに衝突させる方法。塗
料粒子は、より大きな運動量を有する空気の流れに含ま
れ、そして、気流と液体の衝突により、該液体に捕捉さ
れる。
2. Description of the Related Art Typically, painting of various mass-produced products, such as automobile bodies and automobile parts, is performed in a paint spray booth, in which the object to be coated is coated with a paint using a spray coating facility. Sprayed. The paint that has not adhered to the workpiece floats in the air as a paint mist. In order to create a high quality painted finish and maintain a safe and healthy working environment, fresh air is continuously supplied into the paint spray booth while simultaneously removing paint mist generated from the work area Is needed. To achieve this object, an exhaust fan mechanism has conventionally been used. At this time, the paint particles contained in the exhaust air must be captured before the airflow goes to the atmosphere in order to avoid environmental pollution. There are two known methods for separating paint mist from the exhaust stream. i) a dry process in which the contaminated airflow is passed through a dry filter or sieve and the paint particles contained therein are adsorbed or trapped by a filter or equivalent, and ii) the contaminated airflow is transferred to a liquid. For example, there is a wet method in which water is mixed with, for example, contact with water, whereby the paint particles contained therein are captured and removed by a liquid. And in a paint spray booth that paints cars,
Usually, a wet method is employed. Various types of conventional wet methods are known, and the following methods and means are typically used. 1. A method of utilizing the gravity difference between an airflow and a liquid such as water to pass the airflow through a liquid bulk to capture paint particles contained in the airflow. 2. A method in which a liquid such as water is caused to flow downward, and an airflow is passed through a liquid film formed thereby, whereby paint particles contained in the airflow are captured in the film. 3. Spray a liquid such as water to create a large group of liquid drops, and pass the contaminated air stream through this liquid mist,
There, a method in which droplets of liquid contact and trap the paint particles to be removed. 4. A method of passing airflow and liquid, for example, water, through a throttle called a venturi. The stirring flow of high velocity air in the Venturi causes atomization of the liquid into droplets. The resulting droplets capture and coalesce the overlaid paint particles. 5. A method wherein a liquid, such as water, is allowed to flow down onto a plate or similar member and an air stream is blown against the plate or the air stream is impinged on a pool of liquid, such as water. The paint particles are contained in a stream of air having greater momentum and are trapped in the liquid due to the collision of the liquid with the stream.

【0003】典型的には、塗料スプレーブースからの排
出気流は、様々な直径の塗料粒子が含まれる塗料ミスト
を含む気流からなる。これら塗料粒子の直径は、数百μ
mないし1μm未満の範囲に及ぶ。典型的な塗料ミスト
においては、粗大な塗料粒子よりも、微小の塗料粒子が
より多く存在する。自動車組立工場の塗料スプレーブー
スにおいて使用される通常のウェットスクラバにあって
は、従来、スプレー室より流れる排出空気流が粒子捕捉
のための水流と衝突する頻度および速度を増大すること
により、粒子の除去効率を向上させる試みがなされてき
た。これに関連して、米国特許 5,074,238号、同 5,04
0,482号、同 4,700,615号、同 4,664,060号、同 4,220,
078号および同様のものは、種々の提案を開示してい
る。米国特許 5,074,238号は、排出気流および水が通過
するベンチュリ開口部と、空気および水が混合する弯曲
された邪魔板とを備えたスクラバを開示している。米国
特許 5,040,482号は、傾いた表面に沿って一面の水を供
給する二つの槽と、水と塗料の乗り合わせた空気とを混
和する邪魔板とを備えたスクラバを開示している。米国
特許 4,700,615号は、いくつかのプールが階層的に、水
がプールを順に流れ通るように備えられ、そして排出気
流が、形成された複数の水の幕に通り抜けるように作ら
れたスクラバを開示している。米国特許 4,664,060号
は、張りが矩形のベンチュリ部に気流と水の混合を増大
するように備えられ、そして、邪魔板がベンチュリ喉部
の下側に配設されたスクラバを開示している。また、米
国特許 4,220,078号は、V字形の衝突部材が排出空気−
塗料の流れ路に配置されそして、囲い板がより除去を為
すように衝突部の周りに備えられているスクラバを開示
している。
[0003] Typically, the exhaust air stream from a paint spray booth consists of an air stream containing paint mist containing paint particles of various diameters. The diameter of these paint particles is several hundred μ
m to less than 1 μm. In a typical paint mist, there are more fine paint particles than coarse paint particles. In a conventional wet scrubber used in a paint spray booth of an automobile assembly plant, conventionally, the frequency and speed at which the exhaust air stream flowing from the spray chamber collides with the water stream for trapping particles is increased, so that the particles are trapped. Attempts have been made to improve removal efficiency. In this connection, U.S. Patent Nos. 5,074,238 and 5,044
0,482, 4,700,615, 4,664,060, 4,220,
No. 078 and the like disclose various proposals. U.S. Pat. No. 5,074,238 discloses a scrubber with a venturi opening through which exhaust airflow and water passes and a curved baffle where air and water mix. U.S. Pat. No. 5,040,482 discloses a scrubber with two tanks for supplying a surface of water along an inclined surface and a baffle for mixing the water with the paint-laden air. U.S. Pat.No. 4,700,615 discloses a scrubber in which several pools are arranged hierarchically, with water flowing sequentially through the pools, and where the exhaust airflow is made to pass through formed water curtains. are doing. U.S. Pat. No. 4,664,060 discloses a scrubber in which tension is provided in a rectangular venturi to increase airflow and water mixing, and baffles are disposed below the venturi throat. Also, U.S. Pat. No. 4,220,078 discloses that a V-shaped collision member has
Disclosed is a scrubber positioned in the paint flow path and provided with a shroud around the impingement for more removal.

【0004】塗料粒子をより効率よく取り除く試みは、
処理騒音の増大をひき起こす傾向にあることが、見い出
された。また、排気ファンまたは同様のものの容量を増
加する必要性は、設備費用並びにエネルギー消費量を増
大する傾向にある。従って、効率を向上させるだけでな
く、騒音およびエネルギー消費をも極力低減するところ
の装置が、必要とされている。騒音の低減は、作業者の
作業環境を改善するという観点からも、望まれる。米国
特許 5,100,442号は、排出気流および水流がベンチュリ
部に向けられるスクラバを開示している。その後、それ
らは、上流で通過するために乱流混合によってひき起こ
された騒音を防止する騒音障壁を限定するところの絞り
部に導かれる。米国特許 5,020,470号は、排出空気およ
び水がそれを通って流れる延長された排出管を有するス
クラバを開示している。粒子は、気流と衝突プールとの
衝突の効によって除去される。排出管の頂部近くにて、
水の分散または霧化が少しもまたはまったく生じず、そ
して騒音が低減される。米国特許 4,515,073号は、空気
が除去流体のスプレーの中を数回通り抜けるところの曲
がりくねった通路を有するスクラバを開示している。音
吸収材が衝撃音を減じるために邪魔板内に備えられてい
る。米国特許 4,350,506号は、拡張された中間部をもつ
吊鐘型ベンチュリ部を有するスクラバであって、音吸収
材がその中に備えられているものを開示している。米国
特許 4,345,921号は、一対の案内プレートがベンチュリ
に喉部の上方に騒音減衰域を形成するように備えられて
いるスクラバを開示している。衝撃板は、ベンチュリ喉
部の下側に配置されそして水膜または水溜りを含むこと
ができる。ある種の従来技術のスクラバにおいては、排
出気流の一部が、水と殆どもしくは全く混合せずに、ス
クラバの外側へ通り抜けることができ、従って、それ
は、依然、排出気流中に塗料粒子を含みうるものであっ
た。プ−ルでの水の跳ね上がりは、汚染された水滴が排
気ファンを経て排出空気と一緒に外気に放出されるとい
う事態をひき起こす。塗料ミストからの塗料粒子の除去
率を高めるという目的のために、排出気流の方向を変更
する装置は、例えば空気の米国特許 4,704,952号におい
て提案されている。この特許は、塗料の乗り合わせた空
気および水がスクラバを通り抜けて下方へ流れ、そして
一緒に混合するという構造を有するスクラバを開示して
いる。このスクラバの外側の隔壁は、空気を急に上方へ
変向せしめ、そしてその後、横方向に反転させる構造と
なっている。空気は、邪魔板を通り抜けそして大気へ放
出される。
Attempts to remove paint particles more efficiently include:
It has been found that it tends to cause an increase in processing noise. Also, the need to increase the capacity of exhaust fans or the like tends to increase equipment costs as well as energy consumption. Therefore, there is a need for a device that not only increases efficiency but also reduces noise and energy consumption as much as possible. Reduction of noise is also desired from the viewpoint of improving the working environment of workers. U.S. Pat. No. 5,100,442 discloses a scrubber in which exhaust air and water streams are directed to a venturi section. They are then directed to a throttle that limits the noise barrier that prevents noise caused by turbulent mixing to pass upstream. U.S. Pat. No. 5,020,470 discloses a scrubber having an extended exhaust pipe through which exhaust air and water flow. Particles are removed by the effect of the collision of the airflow with the collision pool. Near the top of the discharge pipe,
Little or no water dispersion or atomization occurs and noise is reduced. U.S. Pat. No. 4,515,073 discloses a scrubber having a tortuous path through which air passes several times through a spray of removal fluid. Sound absorbers are provided in the baffles to reduce the impact sound. U.S. Pat. No. 4,350,506 discloses a scrubber having a bell-shaped venturi with an extended middle portion, wherein a sound absorbing material is provided therein. U.S. Pat. No. 4,345,921 discloses a scrubber in which a pair of guide plates are provided in a venturi to create a noise attenuation zone above the throat. The impact plate is located below the venturi throat and may include a water film or puddle. In certain prior art scrubbers, a portion of the effluent stream can pass through the outside of the scrubber with little or no mixing with water, and therefore it still contains paint particles in the effluent stream. It was a good thing. The splashing of water in the pool causes the contaminated water droplets to be discharged to the outside air together with the exhaust air via the exhaust fan. For the purpose of increasing the removal rate of paint particles from paint mist, a device for redirecting the exhaust air flow has been proposed, for example, in U.S. Pat. No. 4,704,952 for air. This patent discloses a scrubber having a structure in which the combined air and water of the paint flow downward through the scrubber and mix together. The outer wall of the scrubber is designed to divert air suddenly upward and then laterally reverse. Air passes through the baffles and is released to the atmosphere.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術は、多くの
ウェットスクラバを開示するけれども、なお改良の余地
が残されていた。例えば、いくつかの通常のウェットス
クラバにおいては、排出空気が流れ通る通路に、また排
出空気流が水と混合される箇所などに、隅部および角
部、非平坦な部位および同様のものが存在する。これ
は、結果として、不必要な圧力損失、エネルギー浪費、
および騒音の増大を生じる。その上、いくつかの通常の
ウェットスクラバにあっては、微細な塗料粒子を水中に
捕捉するときの効率がなお低いものであり、塗料ミスト
の一部が大気に放出されうるという問題が存在してい
た。また、塗料粒子が乗り合わせる大量の水滴が排気フ
ァン装置を経て大気にそのまま放出されるという事態
に、十分対処されてもいない。そこで、本発明者は、ウ
ェットスクラバにおいて、圧力損失を最小化し、エネル
ギー消費を減少しかつ騒音レベルをも低減することがで
き、その上、気流中に含まれる粒子が取り除かれる効率
および性能をより一層改良することを課題として、研究
開発に着手した。本発明者は、流体力学等を用いて、い
かなる構造のウェットスクラバが、運転で生じる圧力損
失をより最小にすることができ、かつ、気流中の粒子の
捕捉効率を高い水準に保つことができるか等を検討し、
そして今、コンピュータによる流体力学数値解析を用い
た模擬テスト、並びに、現場での数回の実証テストに基
づいて、次の構造上の特徴をもつウェットスクラバが、
上記の目的を十分に達成することができることを見出し
た。新たに開発されたウェットスクラバは、粒子を含む
気流が加速コーンの中を通過して加速されると同時に、
気流中の粒子の捕捉のための液体(通常、水)が該加速
コーンの内周壁上に供給されて流下し、そして加速コー
ンの下側の混合チャンバにおいて、加速コーンを通り抜
けた前記気流と加速コーンより流れ落ちた前記液体とを
衝突混合し、次いでこれを渦流チャンバにて周回させて
渦流を形成することにより、気流中に含まれる粒子を液
体内に取り込み、その後、これらを渦巻き体に流通し、
減速させてから放出するという構成の言わば渦流型のウ
ェットスクラバである。上記の渦流型ウェットスクラバ
は、より具体的には、以下の構成:気流がその中を通過
して加速されるコーンであって、上端の入口と、下端の
出口と、断面積が該入口より該出口にかけて縮小する通
路を取り囲みかつ粒子捕捉のための水が入口周縁から出
口周縁まで流下しうる内周壁とを有する加速コーンと、
該加速コ−ンの出口の下側にこれと連通して配置され
た、該加速コ−ンを通り抜けた気流と該加速コ−ンの出
口周縁より流れ落ちた水を衝突混合する混合チャンバ
と、該混合チャンバの左右の側方に各々これと連通して
接続された、気流および水の混合体を周回させて渦流を
形成する略円筒状のチャンバであって、前記気流および
水の混合体が周回する際、水がその表面上を伝って流れ
る内壁表面を備えた左右一対の渦流チャンバと、各々の
該渦流チャンバとそれぞれ連通して接続された、前記気
流および水の混合体を減速した後、拡張された排出口よ
り放出する渦巻き体であって、前記渦流チャンバの内壁
表面と連続する内壁表面を有する左右一対の渦巻き体よ
りなるものであった。このウェットスクラバにおいて
は、左右一対の渦流チャンバおよび左右一対の渦巻き体
は加速コーン(混合チャンバ)を中心に対称的に配置さ
れる。また、渦流チャンバおよび渦巻き体は、左右各
々、平行に並び設けられる。すなわち、渦流チャンバの
略円筒状の内壁表面と渦巻き体の内壁表面とは各々独立
に隣接して形成され、それらが面一に連続する構造とな
っていた。
Although the prior art discloses many wet scrubbers, there is still room for improvement. For example, in some conventional wet scrubbers, corners and corners, uneven surfaces and the like are present in the passages through which the exhaust air flows and where the exhaust air flow mixes with water. I do. This results in unnecessary pressure loss, energy waste,
And increase noise. In addition, some conventional wet scrubbers still have a low efficiency in trapping fine paint particles in water and present the problem that some paint mist can be released to the atmosphere. I was In addition, the situation where a large amount of water droplets on which the paint particles are superimposed is directly discharged to the atmosphere via the exhaust fan device has not been sufficiently addressed. Therefore, the present inventors have found that in a wet scrubber, pressure loss can be minimized, energy consumption can be reduced and noise levels can be reduced, and moreover, the efficiency and performance of removing particles contained in the airflow can be improved. R & D was started with the task of further improvement. The present inventor has found that, using hydrodynamics or the like, any structure of the wet scrubber can minimize the pressure loss generated during operation and keep the efficiency of capturing particles in the airflow at a high level. Consider etc.,
And now, based on simulation tests using computer fluid dynamics numerical analysis and several on-site demonstration tests, wet scrubbers with the following structural features,
It has been found that the above object can be sufficiently achieved. The newly-developed wet scrubber accelerates the airflow containing particles through the accelerating cone,
Liquid (usually water) for trapping particles in the gas stream is supplied on the inner peripheral wall of the accelerating cone and flows down, and in the mixing chamber below the accelerating cone, the gas stream and the accelerating gas passing through the accelerating cone are accelerated. The liquid that has flowed down from the cone is impact-mixed and then circulated in a vortex chamber to form a vortex, thereby capturing particles contained in the gas stream into the liquid, and then circulating them through the vortex. ,
It is a so-called vortex-type wet scrubber that discharges after decelerating. More specifically, the above-mentioned swirl type wet scrubber is a cone in which an airflow passes therethrough and is accelerated, and an inlet at an upper end, an outlet at a lower end, and a cross-sectional area are larger than those of the inlet. An accelerating cone surrounding the passage that contracts toward the outlet and having an inner peripheral wall through which water for particle capture can flow from the inlet periphery to the outlet periphery;
A mixing chamber disposed below and in communication with the outlet of the acceleration cone for colliding and mixing an airflow passing through the acceleration cone with water flowing down from the periphery of the acceleration cone; A substantially cylindrical chamber, which is connected to the left and right sides of the mixing chamber in communication with each other and circulates a mixture of airflow and water to form a vortex, wherein the mixture of airflow and water is After orbiting, after decelerating the mixture of airflow and water, a pair of left and right vortex chambers having inner wall surfaces through which water flows over the surface, and each of the vortex chambers being connected in communication with each other. A spiral body discharged from the expanded outlet, comprising a pair of left and right spiral bodies having an inner wall surface continuous with the inner wall surface of the swirl chamber. In this wet scrubber, a pair of left and right vortex chambers and a pair of left and right vortex bodies are symmetrically arranged around an acceleration cone (mixing chamber). The swirl chamber and the spiral body are provided in parallel on the left and right sides, respectively. That is, the substantially cylindrical inner wall surface of the vortex chamber and the inner wall surface of the spiral body are formed independently and adjacent to each other, and have a structure in which they are continuously flush.

【0006】この種の渦流型ウェットスクラバは、運転
時、その内部において渦流を確実に形成するためには、
その内部体積により定まる基準流量より幾分より多い流
量の気流をウェットスクラバ内に流通させることが適当
である。ところで、ウェットスクラバが装着されるとこ
ろの自動車ボディ塗装用の塗料スプレーブースにあって
は、塗装等の態様・条件に対応するために、通常、ブー
スの長手方向に関して、大流量の排出気流をスプレー室
よりスクラバ室に吸い込ませる必要がある区域(ゾー
ン)と、例えば半分程度の小流量の排出気流をスプレー
室よりスクラバ室に吸い込ませるだけで足りる区域(ゾ
ーン)とに分かれている。また、塗装等の態様・条件に
依っては、塗料スプレーブース中の同じ区域において、
大流量の排出気流と小流量の排出気流とを切り替えて、
スプレー室よりスクラバ室に吸い込ませうることを要す
る区域(ゾーン)もあるであろう。本発明者は、塗料ス
プレーブースにおける排出気流の流量の大小に対応する
ために、大流量の排出気流が吸い込まれる区域には、上
述した、渦流チャンバおよび渦巻き体が左右一対づつ対
称的に備えられた構造の渦流型ウェットスクラバをその
まま適用し、小流量の排出気流が吸い込まれる区域に
は、渦流チャンバおよび渦巻き体が左右のうち一方側に
のみ備えられた言わば片肺構造の渦流型ウェットスクラ
バを適用することを意図した。そして、本発明者は、特
に、ウェットスクラバの各部品の寸法規格を統一し、渦
流チャンバおよび渦巻き体よりなる左右の各ユニット
を、混合チャンバに対して容易に取り付け・取り外し可
能に備える構造の渦流型ウェットスクラバを設計するこ
とを計画した。かかる構造を有する渦流型ウェットスク
ラバは、該ユニットの取り付け・取り外し、つまりその
交換作業だけで、大流量の気流が吸い込まれる場合に
も、また小流量の気流が吸い込まれる場合にも、容易に
対応することができ、かつ、渦流型ウェットスクラバの
製作費も全体として低減することができるという大きな
利点を有する。
[0006] In order to reliably form a vortex inside the vortex-type wet scrubber during operation, such a vortex-type wet scrubber is required.
It is appropriate that an air flow having a flow rate somewhat higher than the reference flow rate determined by the internal volume is allowed to flow through the wet scrubber. By the way, in a paint spray booth for painting an automobile body where a wet scrubber is installed, a large amount of discharged airflow is usually sprayed in the longitudinal direction of the booth in order to cope with the mode and conditions such as coating. It is divided into an area (zone) that needs to be sucked from the chamber into the scrubber chamber, and an area (zone) that only needs to suck a small amount of discharged airflow from the spray chamber into the scrubber chamber, for example. Also, depending on the mode and conditions of painting, etc., in the same area in the paint spray booth,
By switching between a large flow discharge air flow and a small flow discharge air flow,
There may also be zones that need to be able to be drawn into the scrubber chamber from the spray chamber. In order to cope with the magnitude of the flow rate of the exhaust airflow in the paint spray booth, the inventor has provided the above-mentioned vortex chamber and a spiral body symmetrically in a left and right pair in an area where a large flow rate of the exhaust airflow is sucked. A swirl-type wet scrubber with a so-called one-lung structure, in which a swirl chamber and a spiral body are provided only on one of the left and right sides, is applied to the area where the small amount of exhaust air is sucked. Intended to apply. In particular, the present inventor has unified the dimensional standard of each component of the wet scrubber, and has a structure in which the left and right units including the swirl chamber and the spiral body are easily attached to and detached from the mixing chamber. It was planned to design a mold wet scrubber. The swirl-type wet scrubber having such a structure can easily handle a case where a large flow of air is sucked or a case where a small flow of air is sucked by simply attaching and detaching the unit, that is, replacing the unit. The present invention has a great advantage that the manufacturing cost of the swirl type wet scrubber can be reduced as a whole.

【0007】そこで、本発明者は、上記の片肺構造の、
即ち渦流チャンバおよび渦巻き体のユニットが左右の一
方側にのみ備えられた渦流型ウェットスクラバを試作
し、そして、そのウェットスクラバ性能を試験により調
べてみることとした。しかし、試作された、渦流チャン
バおよび渦巻き体のユニットが一方側にのみ備えられた
構造の渦流型ウェットスクラバは、予想に反して、気流
中に含まれる粒子の捕捉性能が悪く、予測された値より
も約10%ないし約15%より低い捕集効率しか得られ
なかった。本発明者は、この原因を解明するべく、さら
に研究を続けたところ、渦流チャンバおよび渦巻き体の
ユニットが左右一対づつ対称的に備えられた渦流型ウェ
ットスクラバ構造より、一方側の該ユニットを取り外し
た構成よりなる渦流型ウェットスクラバにあっては、運
転時、その内部において、実質完全な形態にて渦流が確
実に形成されていないことが判明した。すなわち、この
構成の渦流型ウェットスクラバにあっては、運転時、水
が、該ユニットの内壁表面上を十分に伝い流れることな
く、不完全な形態の渦流となってウェットスクラバ内部
を通過し、放出されてしまい、従って、気流中の粒子を
捕捉するスクラバ性能が、渦流チャンバおよび渦巻き体
が左右一対づつ対称的に備えられた構造の渦流型ウェッ
トスクラバと比較して、悪化するという欠点があった。
また、上記の構成の渦流型ウェットスクラバにあって
は、渦流チャンバおよび渦巻き体が平行に並び、それら
の内壁表面が各々独立に隣接して、設けられているた
め、運転時、水が渦流チャンバの内壁表面上および渦巻
き体の内壁表面上に全体にわたって伝い流れず、それら
内壁表面の中には、十分な水膜が形成されない部位が生
じ、従って、気流中の粒子を取り除く性能(スクラバ性
能)が悪いものとなり、その上、水膜の厚さが十分でな
い部位には、気流中の塗料粒子などが沈着して蓄積され
やすく、短い期間の使用でウェットスクラバの内部が汚
れたものになる。要するに、本発明者が新たに試作し
た、渦流チャンバおよび渦巻き体のユニットが一方側に
のみ備えられた構造の渦流型ウェットスクラバにおいて
は、不完全な形態の渦流が形成され、気流中の粒子の捕
捉性能が悪く、また内部の壁面について、水膜の形成が
全体として十分でなく、粒子の堆積とか、塗料粒子の沈
着などで、汚れやすいという欠点が見いだされた。
Therefore, the present inventor has proposed the above-mentioned one-lung structure,
That is, a vortex-type wet scrubber in which a vortex chamber and a unit of a vortex body are provided only on one of the right and left sides is prototyped, and its wet scrubber performance is examined by a test. However, the prototyped swirl-type wet scrubber having a swirl chamber and a swirl unit on only one side has an unexpectedly poor ability to trap particles contained in the airflow, and has an expected value. Less than about 10% to about 15% of the collection efficiency. The present inventor continued his research to elucidate the cause.As a result, he removed the unit on one side from the vortex-type wet scrubber structure in which the vortex chamber and the unit of the spiral body were provided symmetrically one by one on the left and right. In the eddy current type wet scrubber having the above configuration, it was found that the eddy current was not reliably formed in a substantially perfect form inside the wet scrubber during operation. That is, in the vortex-type wet scrubber of this configuration, during operation, water does not sufficiently flow on the inner wall surface of the unit, but passes through the wet scrubber as an imperfect form vortex, It has the disadvantage that the scrubber performance of trapping particles in the airflow is released, and therefore the scrubber performance is deteriorated as compared with the swirl type wet scrubber in which the swirl chamber and the swirl body are provided symmetrically one by one. Was.
Further, in the vortex-type wet scrubber having the above-described configuration, the vortex chamber and the spiral body are arranged in parallel, and their inner wall surfaces are independently provided adjacent to each other. Does not flow over the entire inner wall surface of the spiral body and the inner wall surface of the spiral body, and there is a portion on the inner wall surface where a sufficient water film is not formed, and thus the ability to remove particles in the air flow (scrubber performance) In addition, paint particles and the like in the air stream are likely to deposit and accumulate in portions where the thickness of the water film is not sufficient, and the inside of the wet scrubber becomes dirty after a short period of use. In short, in the swirl type wet scrubber newly constructed by the present inventor and having a structure of the swirl chamber and the swirl body on only one side, an incomplete form of swirl is formed, and particles in the airflow are formed. It was found that the trapping performance was poor, and that the inner wall surface was not sufficiently formed with a water film as a whole, and that it was easily contaminated due to the accumulation of particles and the deposition of paint particles.

【0008】本発明は、新規に開発された渦流型ウェッ
トスクラバであって渦流チャンバおよび渦巻き体のユニ
ットが一方側にのみ備えられた構造のものについて、上
記の欠点を解消するべくなされたものであって、その目
的とするところは、完全な形態の渦流を確実に形成する
ことができ、同時に粒子捕捉のための液体の膜を該ユニ
ットの内壁表面の全体に形成することができ、従って、
気流中の粒子の捕捉効率が改良され、所期どおりのスク
ラバ性能を達成することができ、しかも、ウェットスク
ラバ内部の粒子沈着による汚れの発生を低減することが
でき、よってスラバ内部の清掃・保守をより容易にする
ところの渦流型ウェットスクラバを提供することにあ
る。上記のスクラバ性能には、気流中の粒子の除去の改
良に加え、より好ましくは、圧力損失の最小化によりエ
ネルギー消費および騒音が顕著に低減される性能も含ま
れる。本発明の他の目的は、上記の優れた性能を有する
ウェットスクラバであって、自動車ボディ等の塗装に利
用される塗料スプレーブースのうち、より小流量の排出
気流が吸い込まれる区域に好都合に適用することができ
る渦流型ウェットスクラバを提供することにある。ま
た、別の側面において、本発明の目的は、上述の改良さ
れた渦流型ウェットスクラバを備えた塗料スプレーブー
スを提供することにもある。なお、本発明のその他の目
的は、以下の記載より、または、その記載から自明な事
項に基づいて、容易に理解されうる。
The present invention is directed to a newly developed vortex-type wet scrubber having a vortex chamber and a vortex unit provided only on one side to solve the above-mentioned disadvantages. The aim is to ensure that a perfect form of vortex is formed, while at the same time a film of liquid for particle capture can be formed over the entire inner wall surface of the unit,
The efficiency of trapping particles in the airflow has been improved, achieving the expected scrubber performance, and reducing the generation of dirt due to the deposition of particles inside the wet scrubber, thus cleaning and maintaining the inside of the slab. To provide a swirl-type wet scrubber which makes the process easier. The scrubber performance described above includes, in addition to improved removal of particles in the airflow, more preferably the ability to significantly reduce energy consumption and noise by minimizing pressure drop. Another object of the present invention is a wet scrubber having the above-mentioned excellent performance, which is advantageously applied to an area of a paint spray booth used for painting an automobile body or the like, in which a smaller amount of exhaust air is sucked. It is an object of the present invention to provide a swirl-type wet scrubber that can be used. In another aspect, it is an object of the present invention to provide a paint spray booth with the improved vortex wet scrubber described above. The other objects of the present invention can be easily understood from the following description or based on matters obvious from the description.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、より明確に
は、気流から、その中に含まれる粒子を取り除くウェッ
トスクラバにおいて、気流がその中を通過して加速され
るコーンであって、上端の入口と、下端の出口と、断面
積が該入口より該出口にかけて縮小する通路を取り囲む
内周壁であって気流中の粒子の捕捉のための液体が入口
周縁から出口周縁まで流下しうる内周壁とを有する加速
コーンと、該加速コ−ンの出口の下側にこれと連通して
配置された、該加速コ−ンを通り抜けた気流と該加速コ
−ンの出口周縁より流れ落ちた捕捉のための液体とを衝
突混合する混合チャンバと、該混合チャンバの側方にこ
れと連通して接続された、気流および液体の混合体を周
回させて渦流を形成する略円筒状のチャンバであって、
前記気流および液体の混合体が周回する際、液体がその
表面上を伝って流れる内壁表面を備えた渦流チャンバ
と、該渦流チャンバと連通して接続された、前記気流お
よび液体の混合体を減速した後、拡張された排出口より
放出する渦巻き体であって、前記渦流チャンバの内壁表
面と連続する内壁表面を有する渦巻き体よりなり、そし
て、前記渦流チャンバと前記渦巻き体とが交差する配置
関係にて互いの内部空間が一部共有するように設けら
れ、よって、前記内部空間は、前記気流および液体の混
合体が螺旋渦状に制限されて流れ通る流路を形成すると
ともに、前記渦流チャンバおよび前記渦巻き体は一緒に
なって、捕捉のための液体が実質螺旋状に制限されて伝
い流れる内壁表面を形成してなることを特徴とする、渦
流型ウェットスクラバに関する。本発明は、典型的に
は、自動車組立て工場における自動車ボディおよび自動
車部品の塗装のための塗料スプレーブースに装備される
ウェットスクラバ、つまり水を粒子の捕捉のための液体
として使用し、塗料ミストを含む排気流から、その中に
含まれる塗料粒子を取り除くところの上記の渦流型ウェ
ットスクラバに関する。また、本発明は、他の側面にお
いて、 a)対象物の噴霧塗装がなされるスプレー室と、 b)該スプレー室の下方に位置し、そして、開口部を有す
るフロープレートがその上部に備えられたスクラバ室
と、 c)該スクラバ室のフロープレートに、加速コーンが該フ
ロープレートの開口部に適合するように装備された上記
の渦流型ウェットスクラバと、 d)塗料粒子の捕捉のための水を前記フロープレート上に
供給しそして該ウェットスクラバの加速コーンの内周壁
上に流入させる水供給手段と、および e)取り除くべき塗料粒子を含む前記スプレー室からの排
出空気を、前記ウェットスクラバに通して引き出す排気
機構とを備えてなる、塗料スプレーブースに関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention more particularly relates to a wet scrubber for removing particles contained therein from an air stream, the cone having an air stream passing therethrough and being accelerated. And an inner peripheral wall surrounding a passage whose cross-sectional area is reduced from the inlet to the outlet, and a liquid for trapping particles in an air flow can flow down from the peripheral edge of the inlet to the peripheral edge of the outlet. An accelerating cone having an air flow passing through the accelerating cone and a trapped air flowing through the accelerating cone from a periphery of the accelerating cone, the accelerating cone having an accelerating cone having an accelerating cone. A mixing chamber for impinging and mixing a liquid for forming a swirl by circulating a mixture of airflow and liquid to form a vortex, the chamber being connected to the side of the mixing chamber in communication therewith. ,
As the mixture of airflow and liquid circulates, a vortex chamber having an inner wall surface through which the liquid flows over the surface, and a deceleration of the mixture of airflow and liquid connected in communication with the vortex chamber. And a spiral body having an inner wall surface continuous with the inner wall surface of the swirl chamber, the spiral body being discharged from the expanded discharge port, and the swirl chamber and the spiral body intersect with each other. The internal space is provided so as to partially share each other, so that the internal space forms a flow path through which the mixture of the gas stream and the liquid is restricted in a spiral shape and flows, and the vortex chamber and A swirl-type wet scrubber, characterized in that the swirl bodies together form an inner wall surface through which the liquid for trapping is substantially spirally confined and flows. About. The present invention typically uses a wet scrubber, i.e. water, as a liquid for trapping particles and a paint mist installed in a paint spray booth for painting car bodies and car parts in car assembly plants. The swirl-type wet scrubber for removing paint particles contained therein from an exhaust stream containing the same. According to another aspect of the present invention, there is provided a) a spray chamber in which the object is spray-coated, and b) a flow plate which is located below the spray chamber and has an opening. C) a swirl-type wet scrubber as described above, which is equipped with an accelerating cone in the flow plate of the scrubber chamber to fit the opening of the flow plate; and d) water for trapping paint particles. Water on the flow plate and flowing onto the inner circumferential wall of the accelerating cone of the wet scrubber; ande) passing the exhaust air from the spray chamber containing the paint particles to be removed through the wet scrubber. The present invention relates to a paint spray booth comprising an exhaust mechanism for drawing out.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の渦流型ウェットスクラバ
は、加速コーンと混合チャンバと渦流チャンバと渦巻き
体よりなり、そして、渦流チャンバおよび渦巻き体の配
置関係、並びに、それらの内部空間構造に特徴を有する
ものである。加速コーンは、気流がその中を通過して加
速されるコーンであって、上端の入口と、下端の出口
と、開口断面積が該入口より該出口にかけて縮小する通
路を取り囲む一周する内周壁であって気流中の粒子の捕
捉のための液体が入口周縁から出口周縁まで流下しうる
内周壁とを有する。従って、粒子の乗り合わせた気流、
例えば塗料ミストを含む排出気流は、加速コーンの中の
通路を通り抜けるとき、加速される。他方、粒子の捕捉
のための液体は、加速コ−ンの入口の周縁より内周壁に
供給され、該内周壁を流下する。そして、加速コーンの
中を通過した気流と、加速コーンの内周壁上を流下した
液体とは、コーン出口より放出されて、加速コーンより
下側の混合チャンバ内に導かれる。而して、この段階の
気流の圧力損失を最小化するべく、加速コーンは、より
好ましくは、一周にわたって隅部位を持たない内周壁で
あって、コーンの出口より放出される気流の速度が出口
断面の全体について実質均一となるような多次元弯曲表
面を有する内周壁を備えている。この多次元弯曲表面
は、加速コーンの入口の断面積、出口の断面積および加
速コーンの高さ(入口と出口の間隔)の各値に基づいて
流体力学数値解析によりコンピュータ演算で以て自動決
定される。一般に、その弯曲表面は、放物線曲面に近い
曲表面になる。混合チャンバは、加速コーンの出口の下
側にこれと連通して配置されたチャンバであって、衝突
のためのプール表面を加速コーンの出口の直下方に備え
る。従って、混合チャンバの内部空間においては、加速
コーンを通り抜けてその出口より下方へ勢いよく放出さ
れた気流が、該出口の周縁よりプール表面に流れ落ちた
捕捉のための液体と衝突し、混合される。気流の風量に
応じて、気流と液体の衝突混合をより効率よく為すため
に、より好ましくは、気流の通過速度を自在に調節しう
る調節手段が加速コーンの出口付近に付設される。調節
手段は、例えば、加速コーンの出口断面積を自在に拡
大、縮小しうる例えばダンパーより成る。渦流チャンバ
は、上記の気流および液体の混合体を周回させて、渦流
を形成することができる略円筒状のチャンバである。こ
のチャンバは、混合チャンバの側方に、これと連通して
接続され、そして、その中に、気流および液体の混合体
が周回する際、液体がその表面上を伝って流れる内壁表
面を有する。この内壁表面は、好ましくは、混合チャン
バのプール表面に連続する円筒周面の内壁表面よりな
る。渦流の形成は、液体と混じり合う気流中に含まれる
種々の粒子同士の接触を促進し、かつ、それら粒子を渦
流チャンバ内に長時間滞留せしめる。また、渦流により
生じる遠心力によって、比重のより大きい液体の一部は
渦流チャンバの円筒周面の内壁表面上を伝って流れ、し
かも、気流中に含まれる塗料粒子なども、比重の大変大
きい粒子であるため、その内壁表面上を伝い流れる液体
の中に捕捉される。従って、気流中に含まれる粒子の液
体への捕捉は、顕著に進み、また、気流の一部が液体と
混合せずに排気ファン機構の方へ流れ去る所謂ショート
パス現象は、起きない。要するに、渦流の形成は、粒子
の捕捉効率の向上に顕著に寄与する。しかも、液体が渦
流チャンバの内壁表面上を継続して伝い流れることによ
り、捕捉された粒子が該内壁表面に付着したまま残留す
るという事態の発生が防止され、よって、渦流チャンバ
の内部を、別段の清掃作業を為さずとも、長期にわたっ
てきれいに維持することができる。渦巻き体は、上記の
“空気と液体との混合体の渦流”を減速し、長い時間の
間滞留させた後、ウェットスクラバ外に放出する構造体
である。この構造体は、渦流チャンバと連通して接続さ
れ、そして、該渦流チャンバの内壁表面と連続しかつ流
れ断面積が徐々に増加する螺旋曲面の内壁表面を有する
とともに、拡張された排出口を下向きに備えている。従
って、減速された“空気と液体との混合体の渦流”は渦
巻き体内で長い時間の間滞留してからウェットスクラバ
外に放出されるので、渦流は、そのエネルギーがあまり
減衰されずに、より長く持続し、よって、その間に、気
流中の粒子が液体と接触する機会および頻度がより多く
なり、その結果、粒子の捕捉効率がより向上する。ま
た、“空気と液体との混合体の渦流”は渦巻き体内で十
分に減速してから放出されるので、圧力は動圧の減少分
だけ回復され、よって、該“渦流”がウェットスクラバ
外に放出される段階の圧力損失は、より少なくなる。好
適な渦巻き体は、例えば、気流が加速コーンから風速2
0〜40m/sにて混合チャンバ内に導入されたとき、
渦流チャンバからの“空気と液体との混合体の渦流”を
減速し、風速5m/s以下にて放出する性能を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The swirl type wet scrubber of the present invention comprises an accelerating cone, a mixing chamber, a swirl chamber and a swirl body, and is characterized by the arrangement of the swirl chamber and the swirl body and their internal space structure. It has. The accelerating cone is a cone through which the air flow is accelerated by passing through it, and has an inlet at the upper end, an outlet at the lower end, and an inner peripheral wall surrounding the passage whose opening cross-sectional area decreases from the inlet to the outlet. And an inner peripheral wall through which a liquid for trapping particles in an air flow can flow from an inlet periphery to an outlet periphery. Therefore, the combined airflow of particles,
For example, an exhaust stream containing paint mist is accelerated as it passes through a passage in the acceleration cone. On the other hand, the liquid for trapping particles is supplied to the inner peripheral wall from the peripheral edge of the inlet of the acceleration cone, and flows down the inner peripheral wall. Then, the airflow that has passed through the acceleration cone and the liquid that has flowed down on the inner peripheral wall of the acceleration cone are discharged from the cone outlet and guided into the mixing chamber below the acceleration cone. Thus, in order to minimize the pressure loss of the airflow at this stage, the accelerating cone is more preferably an inner peripheral wall having no corner portion over one round, and the speed of the airflow discharged from the outlet of the cone is set at the outlet. An inner peripheral wall having a multidimensional curved surface that is substantially uniform over the entire cross section is provided. The multidimensional curved surface is automatically determined by computer calculation by hydrodynamic numerical analysis based on each value of the cross-sectional area of the entrance of the acceleration cone, the cross-sectional area of the exit, and the height of the acceleration cone (the distance between the entrance and the exit). Is done. Generally, the curved surface becomes a curved surface close to a parabolic curved surface. The mixing chamber is a chamber disposed below and in communication with the outlet of the accelerating cone, with a pool surface for collision directly below the outlet of the accelerating cone. Therefore, in the internal space of the mixing chamber, the airflow that has been vigorously discharged below the outlet through the accelerating cone collides with the liquid for trapping that has flowed down to the pool surface from the periphery of the outlet and is mixed. . In order to more efficiently mix and collide the liquid with the gas flow in accordance with the air flow of the gas flow, more preferably, an adjusting means capable of freely adjusting the passage speed of the gas flow is provided near the outlet of the acceleration cone. The adjusting means comprises, for example, a damper capable of freely expanding and reducing the outlet cross-sectional area of the acceleration cone. The vortex chamber is a substantially cylindrical chamber capable of forming a vortex by circling the mixture of the gas flow and the liquid. The chamber is connected to, and in communication with, a side of the mixing chamber and has an inner wall surface in which the liquid flows over its surface as the gas and liquid mixture circulates. This inner wall surface preferably comprises a cylindrical peripheral inner wall surface that is continuous with the pool surface of the mixing chamber. The formation of the vortex promotes the contact between the various particles contained in the gas stream that mixes with the liquid, and causes the particles to stay in the vortex chamber for a long time. In addition, due to the centrifugal force generated by the vortex, a part of the liquid having a higher specific gravity flows along the inner wall surface of the cylindrical surface of the vortex chamber, and the paint particles and the like contained in the airflow are also particles having a very high specific gravity. Therefore, it is trapped in the liquid flowing down on the inner wall surface. Therefore, the trapping of the particles contained in the airflow into the liquid proceeds remarkably, and the so-called short-path phenomenon in which a part of the airflow flows toward the exhaust fan mechanism without mixing with the liquid does not occur. In short, the formation of the vortex significantly contributes to the improvement of the particle trapping efficiency. In addition, since the liquid continues to flow on the inner wall surface of the vortex chamber, it is possible to prevent the trapped particles from remaining on the inner wall surface while remaining attached thereto. It can be kept clean for a long time without performing the cleaning work. The spiral body is a structure that slows down the above-mentioned "vortex of the mixture of air and liquid", makes it stay for a long time, and then discharges it outside the wet scrubber. The structure is connected in communication with the swirl chamber and has a helically curved inner wall surface that is continuous with the inner wall surface of the swirl chamber and has a steadily increasing flow cross-section, with the expanded outlet facing downward. In preparation. Thus, since the decelerated "air and liquid mixture vortex" stays in the spiral for a long time before being released out of the wet scrubber, the vortex is less attenuated in its energy and more Longer duration, during which the particles in the gas stream come into contact with the liquid more often and more frequently, resulting in more efficient particle capture. Also, since the "vortex of the air-liquid mixture" is released after being sufficiently decelerated in the volute, the pressure is restored by the decrease in the dynamic pressure, and therefore, the "vortex" flows out of the wet scrubber. The pressure loss at the stage of release is less. Suitable swirls include, for example, an air stream having a wind speed of 2
When introduced into the mixing chamber at 0-40 m / s,
It has the ability to decelerate the "vortex of the mixture of air and liquid" from the vortex chamber and discharge at a wind speed of 5 m / s or less.

【0011】本発明においては、渦流チャンバと渦巻き
体とが平行に並び設けられるのではなく、渦流チャンバ
と渦巻き体とは交差する配置関係にて互いの内部空間が
一部共有するように設けられ、従って、これら構造体の
内部空間には、気流および液体の混合体が螺旋渦状に制
限されて流れ通るところの流路が、つまり実質螺旋渦状
の通路が形成されている。これとともに、本発明におい
ては、渦流チャンバおよび渦巻き体には、一緒になっ
て、捕捉のための液体が実質螺旋状に制限されて伝い流
れるところの内壁表面が、つまり前記の実質螺旋渦状の
流路を取り囲む内壁表面が形成されている。従って、本
発明の渦流型ウェットスクラバにあっては、気流および
液体の混合体が渦流チャンバから渦巻き体にわたって、
それらの内部空間を螺旋渦状に流れ通り、つまり実質完
全な形態の渦流が形成される。そして、この渦流の形成
と同時に、粒子捕捉のための液体が、渦流チャンバおよ
び渦巻き体の双方の内壁表面上を実質螺旋状に伝い流
れ、これにより、該内壁表面の全体にわたって前記液体
の十分な厚さの膜が形成される。したがって、本発明の
渦流型ウェットスクラバは、渦流チャンバおよび渦巻き
体のユニットが一方側にのみ備えられた構造であるけれ
ども、完全な形態の渦流が形成されることより、いわゆ
る水飛びが生じず、気流中の粒子の捕捉性能がより改良
され、該ユニットが両方側に備えられた構造の渦流型ウ
ェットスクラバの性能に匹敵する程の良好なスクラバ性
能を発揮することができ、また該ユニット内部の壁面に
ついて十分な厚さの液膜が全体にわたって形成されるこ
とより、粒子の堆積、および塗料粒子の沈着による汚れ
の発生などの不具合が起きない。
In the present invention, the swirl chamber and the spiral body are not provided in parallel with each other, but are provided so that the internal spaces of the swirl chamber and the spiral body partially share one another in an intersecting relationship. Therefore, in the internal space of these structures, there is formed a flow passage through which the mixture of the airflow and the liquid flows while being restricted in a spiral spiral, that is, a substantially spiral spiral passage. At the same time, in the present invention, the swirl chamber and the spiral body together have an inner wall surface on which the liquid for trapping flows in a substantially spirally restricted manner, that is, the substantially spiral spiral flow. An inner wall surface surrounding the road is formed. Therefore, in the swirl-type wet scrubber of the present invention, the mixture of the gas stream and the liquid is spread from the swirl chamber to the swirl body.
A spiral vortex flows through these internal spaces, that is, a substantially perfect vortex is formed. Simultaneously with the formation of this vortex, the liquid for particle trapping flows substantially spirally on the inner wall surfaces of both the vortex chamber and the swirl body, thereby providing sufficient liquid for the liquid over the entire inner wall surface. A film having a thickness is formed. Therefore, although the swirl-type wet scrubber of the present invention has a structure in which the unit of the swirl chamber and the swirl body is provided only on one side, a so-called water splash does not occur because a complete form of the swirl is formed, The trapping performance of the particles in the air stream is further improved, and the unit can exhibit good scrubber performance comparable to the performance of a vortex-type wet scrubber having a structure provided on both sides, and the inside of the unit can be exhibited. Since a liquid film having a sufficient thickness is formed on the entire wall surface, problems such as accumulation of particles and generation of stains due to deposition of paint particles do not occur.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の最良の実施形態として、図面
により具体化された実施例を説明することにより、本発
明をより明らかにする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be clarified by describing embodiments embodied in the drawings as the best embodiments of the present invention.

【0013】図1は、自動車工場において自動車ボディ
を噴霧塗装するのに使用される塗料スプレーブース10
の内部を図示する。ブース10は、3つのより小さい区
分室即ち、頂部の給気室6、中央のスプレー室7、およ
び底部のスクラバ室8に分かれている。ブース10は、
排気ダクト11と接続され、これは、排気ファン機構
(図示せず)に導かれている。給気室6には、フィルタ
12が、この区分室とスプレー室7の境に張設固定され
ている。また給気室6には、バグフィルタ13も装備さ
れている。従って、空気中の塵埃がバグフィルタ13お
よびフィルタ12によって除去された後、調温・調湿さ
れた空気がスプレー室7に、垂直に下降する気流として
供給される。スプレー室7には、自動車ボディ15に対
する自動噴霧塗装をなすための塗装ロボット14または
他の自動塗装装置が、通常、自動車ボディ15が台車1
6上にて搬送される路の左右両側にそれぞれ配備されて
いる。従って、塗装の間に、自動車ボディ15に付着し
なかった余剰の塗料は、塗料ミストとして空気中に浮遊
する。スクラバ室8には、図2に示すように、その上方
にて、フロープレート17が張設されており、このフロ
ープレート17の中央には、開口部18が形成されてい
る。そして、本実施例のウェットスクラバ1は、その加
速コーン2が開口部18に固着されることで、フロープ
レート17に装着されている。従って、スプレー室7内
の空気(塗料ミストを含む)は、排気ファン機構(図示
せず)の運転により吸引され、下降する排出気流とし
て、ウェットスクラバ1の中に導入され、そして、ウェ
ットスクラバ1の中を通過して、排気チャンバ9内に供
給される。ウェットスクラバ1は、スプレー室7からの
排出気流の中に含まれる塗料粒子を捕捉して取り除くの
に、使用される。フロープレート17の左側および右側
には、樋19、19がそれぞれ備えられている。ポンプ
20、20より配管された給水管21、21は、各々、
樋19、19の中に導入されており、ポンプ20、20
の運転によって、水が、左側および右側の樋19、19
にそれぞれ供給される。そして、水d(図2)は、左右
の樋19、19より溢れ出、左側および右側のフロープ
レート17上をそれぞれ流れて、浅い水溜まりを形成
し、次いで、その中央付近において、ウェットスクラバ
1の加速コーン2の入口の周縁を乗り越えて、加速コー
ン2内に流入する(図1、図2)。この水dは、気流中
に含まれる塗料粒子を捕捉するための液体である。スク
ラバ室8は、その中に、ウェットスクラバ1と連続する
排気チャンバ9を備えている。排気チャンバ9は、排気
ダクト11と結合され、これを介して排気ファン機構と
連通している。排気チャンバ9の底部には、ドレイン2
2が設けられ、そこには、ウェットスクラバ1より排出
された、塗料を含む水が集まる。排気ファン機構に連通
する気流の流路には、いくつかのミストセパレータ23
・・が取り付けられている。なお、図6に示すように、
塗料スプレーブース10には、複数基のウェットスクラ
バ1・・が、スクラバ室8の長手方向に、つまり自動車
ボディ15がその搬送路に沿って搬送される方向と同じ
方向に、通常、実質等しい間隔(例えば1.5m〜3.
0mの間隔)にて配備されている。また、排気チャンバ
9から排気ダクト11への接続は、それらが交互に対称
的に配置される態様となっている(図6)。
FIG. 1 shows a paint spray booth 10 used for spray painting a car body in a car factory.
Is shown inside. The booth 10 is divided into three smaller compartments: an air supply chamber 6 at the top, a spray chamber 7 at the center, and a scrubber chamber 8 at the bottom. Booth 10
It is connected to an exhaust duct 11, which is guided to an exhaust fan mechanism (not shown). A filter 12 is stretched and fixed to the supply chamber 6 at a boundary between the compartment and the spray chamber 7. The air supply chamber 6 is also equipped with a bag filter 13. Therefore, after the dust in the air is removed by the bag filter 13 and the filter 12, the temperature- and humidity-controlled air is supplied to the spray chamber 7 as a vertically descending airflow. In the spray chamber 7, a coating robot 14 or other automatic coating device for performing automatic spray coating on the vehicle body 15 is provided.
6 is provided on each of the left and right sides of the path conveyed on the vehicle. Therefore, the surplus paint that has not adhered to the vehicle body 15 during painting floats in the air as paint mist. As shown in FIG. 2, a flow plate 17 is stretched above the scrubber chamber 8, and an opening 18 is formed in the center of the flow plate 17. The wet scrubber 1 of the present embodiment is mounted on the flow plate 17 by fixing the acceleration cone 2 to the opening 18. Therefore, the air (including the paint mist) in the spray chamber 7 is sucked by the operation of the exhaust fan mechanism (not shown), and is introduced into the wet scrubber 1 as a descending exhaust airflow. And is supplied into the exhaust chamber 9. The wet scrubber 1 is used to trap and remove paint particles contained in the exhaust air stream from the spray chamber 7. Gutters 19, 19 are provided on the left and right sides of the flow plate 17, respectively. The water supply pipes 21, 21 piped from the pumps 20, 20, respectively,
Pumps 20, 20 are introduced into the gutters 19, 19
Operation causes water to flow into the left and right gutters 19, 19
Respectively. Then, the water d (FIG. 2) overflows from the left and right gutters 19, 19, flows on the left and right flow plates 17, respectively, to form a shallow water pool, and then near the center thereof, the wet scrubber 1 The gas flows over the periphery of the entrance of the acceleration cone 2 and flows into the acceleration cone 2 (FIGS. 1 and 2). The water d is a liquid for trapping paint particles contained in the airflow. The scrubber chamber 8 has an exhaust chamber 9 continuous with the wet scrubber 1 therein. The exhaust chamber 9 is connected to an exhaust duct 11, and communicates with the exhaust fan mechanism via the exhaust duct 11. A drain 2 is provided at the bottom of the exhaust chamber 9.
2 is provided in which water containing paint discharged from the wet scrubber 1 collects. Some mist separators 23 are provided in the air flow passage communicating with the exhaust fan mechanism.
・ ・ Is attached. In addition, as shown in FIG.
The paint spray booth 10 is provided with a plurality of wet scrubbers 1... In the longitudinal direction of the scrubber chamber 8, that is, in the same direction as the direction in which the vehicle body 15 is transported along its transport path, usually at substantially equal intervals. (For example, 1.5 m to 3.
0 m). The connection from the exhaust chamber 9 to the exhaust duct 11 is such that they are arranged alternately and symmetrically (FIG. 6).

【0014】−実施例− 図3、図4および図5は、塗料スプレーブース10のフ
ロープレート17に装着された本実施例の渦流型ウェッ
トスクラバ1のそれぞれ、正面図、平面図および側面図
を示す。本実施例の渦流型ウェットスクラバ1は、加速
コーン2と混合チャンバ3と渦流チャンバ4と渦巻き体
5よりなり、渦流チャンバ4および渦巻き体5のユニッ
トが混合チャンバ3の一方側にのみ配置されている構造
のウェットスクラバである。加速コーン2は、気流がそ
の中を通過して加速される構造体であって、上端の円形
の入口25と、下端の矩形(正方形)の出口26と、入
口25から出口26まで形成された通路を取り囲む一周
する内周壁24とを有する(図4)。この内周壁24
は、弯曲されかつ隅部をもたない内周壁であって、その
開口断面積が入口25より出口26にかけて縮小する構
造を備え、よって、加速コーン2は、漏斗に似た形状を
成している。従って、スプレー室7からの排出気流(図
3中、矢印eで示す。)が加速コーン2の中を下方へ通
過するとき、その下降気流の速度は徐々に増大する構成
となっている。この際、コーンの内周壁24に近接する
領域における気流は、コーンの中心線に近い領域におけ
る気流よりも、より大きく加速される。また、内周壁2
4は、詳細には図示しないが、加速コーン2の中を通過
するときの気流の圧力損失を最小化するべく、一周にわ
たって隅部位を持たず、かつ、加速コーン2の出口26
より放出される気流の速度が出口断面の全体について実
質均一となるような多次元弯曲表面(一般に、放物線曲
面に近い曲表面)を有する内周壁となっている。この多
次元弯曲表面のデザインは、加速コーン2の入口25の
断面積、出口26の断面積、および加速コーン2の高さ
(入口25と出口26の間隔)の各値に基づいて流体力
学数値解析によりコンピュータ演算で以て自動決定され
る。例えば、内周壁24の形状は、加速コーン2の出口
26における気流が出口26の断面全体にわたって15
m/sないし40m/sの均一な速度となるように、設
定される。従って、空気の流れが加速コーン2の中を通
過する段階において、その気流は円滑に加速され、か
つ、加速コーン2の出口26より放出される気流の速度
(図3中、矢印e’で示される。)は、出口26の断面
全体にわたって実質均一である。したがって、気流中の
粒子の捕捉に適する気流速度への達成に必要とされた圧
力損失を最小限に減少することができ、また、騒音を実
質的に低減することができる。他方、粒子の捕捉のため
に、フロープレート17上の浅い水溜まりの水dは、加
速コーン2の入口周縁27を乗り越えて加速コーン2内
に流入する。加速コーン2内に供給された水dは、加速
コーン2の内周壁24の多次元弯曲面上を流下し、そし
て下端の出口26より、その周縁28から流れ落ちるこ
とにより、加速コーン2の中を通過する気流と一緒に、
加速コーン2より下側の混合チャンバ3内に導入され
る。図3中、aは、内周壁24上に形成され、その表面
上を流下する水膜を示す。混合チャンバ3は、加速コー
ン2の出口26の下側に、これと連通して配置されたチ
ャンバであって、その中に、排出気流(図3中、矢印
e’)および水膜a(図9)が一緒に、衝突混合のため
に導入される。混合チャンバ3は、衝突のためのプール
30を加速コーン2の出口26の直下方に備えている。
プール30は円周面の一部、楕円周面の一部またはその
他同様の曲表面の一部よりなるプールであって、加速コ
ーン2の出口26の周縁28から流れ落ちた水は、その
プールに溜る。加速コーン2の中を通過した排出気流
(図3中、矢印e’)は、加速コーン2の出口26よ
り、水が蓄積されたプール30に向かって吹き出され、
プール30内の水と激しく衝突する。また、排出気流
e’は、加速コーン2の出口周縁28より流れ落ちる水
が形成する水幕b(図3)とも、混合される。要する
に、混合チャンバ3の内部空間においては、加速コーン
2を通り抜けて出口26より下方へ勢いよく放出された
排出気流e’が、出口26の周縁28より流れ落ちたプ
ール30内の水と激しく衝突して混合されるとともに、
幕状水流bの水とも激しく混合される。なお、本実施例
においては、ノズル調節板29が、加速コーン2の出口
26より、混合チャンバ3の内壁表面に対向するように
吊設されている。調節板29は内方へもしくは外方へ傾
動することにより、加速コーン2の出口26より下流路
の断面積を自在に変更することができるものである。ノ
ズル調節板29の傾動によって出口26付近の断面積を
拡大もしくは縮小することにより、プール30に向かう
排出気流の速度は制御されうる。これにより、混合チャ
ンバ3内における排出気流と水との衝突混合を、効率の
より良いものにすることができる。
FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5 are a front view, a plan view, and a side view, respectively, of a vortex-type wet scrubber 1 of the present embodiment mounted on a flow plate 17 of a paint spray booth 10. Show. The swirl-type wet scrubber 1 of the present embodiment includes an acceleration cone 2, a mixing chamber 3, a swirl chamber 4, and a swirl body 5, and a unit of the swirl chamber 4 and the swirl body 5 is disposed only on one side of the mixing chamber 3. It is a wet scrubber with a structure. The accelerating cone 2 is a structure in which an air flow passes therethrough and is accelerated. The accelerating cone 2 has a circular inlet 25 at an upper end, a rectangular (square) outlet 26 at a lower end, and an inlet 25 to an outlet 26. And an inner peripheral wall 24 surrounding the passage (FIG. 4). This inner peripheral wall 24
Is a curved inner peripheral wall having no corners, and has a structure in which the opening cross-sectional area decreases from the inlet 25 to the outlet 26. Therefore, the acceleration cone 2 has a shape similar to a funnel. I have. Accordingly, when the exhaust airflow from the spray chamber 7 (indicated by an arrow e in FIG. 3) passes through the inside of the acceleration cone 2 downward, the speed of the downward airflow gradually increases. At this time, the airflow in a region near the inner peripheral wall 24 of the cone is accelerated more greatly than the airflow in a region near the centerline of the cone. Also, the inner peripheral wall 2
Although not shown in detail, in order to minimize the pressure loss of the air flow when passing through the accelerating cone 2, there is no corner portion over one round and the outlet 26 of the accelerating cone 2
The inner peripheral wall has a multidimensional curved surface (generally, a curved surface close to a parabolic curved surface) such that the velocity of the discharged airflow is substantially uniform over the entire exit cross section. The design of this multi-dimensional curved surface is based on the hydrodynamic numerical values based on the cross-sectional area of the inlet 25 of the accelerating cone 2, the cross-sectional area of the outlet 26, and the height of the accelerating cone 2 (the distance between the inlet 25 and the outlet 26). It is automatically determined by computer calculation through analysis. For example, the shape of the inner peripheral wall 24 is such that the airflow at the outlet 26 of the acceleration cone 2
It is set so as to have a uniform speed of m / s to 40 m / s. Therefore, at the stage where the air flow passes through the acceleration cone 2, the air flow is smoothly accelerated and the speed of the air flow discharged from the outlet 26 of the acceleration cone 2 (indicated by an arrow e 'in FIG. 3). Is substantially uniform over the entire cross section of the outlet 26. Thus, the pressure loss required to achieve an airflow velocity suitable for trapping particles in the airflow can be reduced to a minimum and noise can be substantially reduced. On the other hand, the water d in the shallow water pool on the flow plate 17 flows into the accelerating cone 2 over the inlet edge 27 of the accelerating cone 2 for trapping the particles. The water d supplied into the accelerating cone 2 flows down on the multidimensional curved surface of the inner peripheral wall 24 of the accelerating cone 2, and flows down from the peripheral edge 28 of the accelerating cone 2 through the outlet 26 at the lower end, thereby flowing through the accelerating cone 2. Along with the passing airflow,
It is introduced into the mixing chamber 3 below the accelerating cone 2. In FIG. 3, a indicates a water film formed on the inner peripheral wall 24 and flowing down on the surface thereof. The mixing chamber 3 is a chamber disposed below and in communication with the outlet 26 of the accelerating cone 2 and in which the exhaust gas flow (arrow e ′ in FIG. 3) and the water film a (FIG. 9) are introduced together for impingement mixing. The mixing chamber 3 has a pool 30 for collision directly below the outlet 26 of the acceleration cone 2.
The pool 30 is a pool composed of a part of a circular surface, a part of an elliptical peripheral surface, or a part of another similar curved surface. Accumulate. The exhaust airflow that has passed through the acceleration cone 2 (arrow e ′ in FIG. 3) is blown out from an outlet 26 of the acceleration cone 2 toward a pool 30 in which water is accumulated,
Violently collides with the water in the pool 30. Further, the discharge airflow e ′ is also mixed with a water curtain b (FIG. 3) formed by water flowing down from the outlet peripheral edge 28 of the acceleration cone 2. In short, in the internal space of the mixing chamber 3, the exhaust airflow e ′ that has been vigorously discharged downward from the outlet 26 through the acceleration cone 2 collides violently with the water in the pool 30 that has flowed down from the peripheral edge 28 of the outlet 26. Mixed with
The water in the curtain water stream b is also mixed violently. In this embodiment, the nozzle adjusting plate 29 is suspended from the outlet 26 of the acceleration cone 2 so as to face the inner wall surface of the mixing chamber 3. The adjusting plate 29 can freely change the cross-sectional area of the lower flow path from the outlet 26 of the acceleration cone 2 by tilting inward or outward. By expanding or reducing the cross-sectional area near the outlet 26 by tilting the nozzle adjustment plate 29, the speed of the exhaust airflow toward the pool 30 can be controlled. Thereby, the collision mixing of the exhaust airflow and the water in the mixing chamber 3 can be made more efficient.

【0015】渦流チャンバ4は、上記の気流および液体
の混合体を周回させて、渦流を形成することができる略
円筒状のチャンバであって、このチャンバ4は、混合チ
ャンバ3の側方に、これと連通して接続され、そして、
その中に、気流および液体の混合体が周回する際、液体
がその表面上を伝って流れる内壁表面31を有する。こ
の内壁表面31は、混合チャンバ3のプール30表面に
連続する円筒周面よりなる。従って、混合チャンバ3内
にて水と衝突・混合した排出気流e’(図3)は、その
後、渦流チャンバ4の方に向けられ、水幕bを通過した
後、渦流チャンバ4内に導入される。そして、空気およ
び水の混合体は、渦流チャンバ4に流入するや否や、周
回し始め、そしてそれらの流れが渦巻き、渦流fが形成
される。慣性の効果により、水幕bを通り抜けた排出気
流e’が持つエネルギーは、殆ど減衰されずに、空気お
よび水の混合体が渦流fを形成するエネルギーに、直接
転換され、そしてそのまま渦流エネルギーとして維持さ
れる。したがって、排出気流e’と水との混合体が混合
チャンバ3より渦流チャンバ4内に移り渦流fを形成す
る段階での圧力損失は、最小化される。渦流fは、それ
に働く遠心力の作用により、それに含まれた様々な種類
の粒子の中、比重がより重い水滴を、渦流チャンバ4の
中心より内壁表面31に向けて移行せしめる。従って、
水の一部は、渦流fに沿って、渦流チャンバ4の内壁表
面31上を伝い流れるように推進される。同時に、渦流
fは、それに含まれる大変比重の大きい粒子、塗料粒子
などをも、渦流チャンバ4の内壁表面31に向けて移行
せしめ、内壁表面31上を伝い流れる水膜(図3中、c
で示される。)と接触させる。よって、塗料粒子などは
水cの中に捕捉される。そこで、塗料粒子は、お互いに
接触し、凝集して、粒径のより大きな粒子を形成し、さ
らに水cと混合する。結果として、排出気流に含まれる
塗料粒子の、水膜cによる捕捉は、ますます進行する。
加えて、渦流fは、それに含まれる塗料粒子が渦流チャ
ンバ4内において長い時間滞留することを可能にする。
従って、塗料粒子が捕捉のための水と接触する機会およ
び頻度が増大する。渦巻き体5は、上記の“空気および
水との混合体”の渦流fを減速し、相当に長い時間の間
滞留させた後、ウェットスクラバ1外に放出する構造体
であって、渦流チャンバ4と連通して接続される。渦巻
き体5は、渦流チャンバ4の内壁表面31と連続しかつ
流れ断面積が徐々に増加する螺旋曲面の内壁表面32を
有するとともに、拡張された排出口33を下向きに備え
ている。従って、渦流チャンバ4より渦巻き体5に導か
れた“空気と水との混合渦流”は、渦巻き体5内におい
て、好適には約10m/sもしくはそれ未満の速度に十
分に減速された後に、ウェットスクラバ1の外に排出口
33より下方へ放出される(図3中、矢印gで示され
る。)。“空気と水との混合渦流”は渦巻き体5内で十
分に減速されてから放出されるので、静圧力は動圧の減
少分だけ回復され、よって、“混合渦流”がウェットス
クラバ1外に放出される段階の圧力損失は、より少なく
なり、最小化されている。好適な渦巻き体5は、例え
ば、気流が加速コーン2から風速20〜40m/sにて
混合チャンバ3内に導入されたとき、上記の“空気と水
との混合渦流”を風速5m/s以下にて減速して放出す
る性能を有する。また、渦流チャンバ4の内壁表面31
上を伝い流れてきた、多量の塗料粒子を含む水は、渦巻
き体5の内壁表面32に沿って伝い流れ、減速され、そ
して、排出口33より下方へ、きれいになった空気とと
もに、放出される。その後、塗料粒子の含む水は、排気
チャンバ9内のドレイン22(図2)に集められる。
The vortex chamber 4 is a substantially cylindrical chamber capable of forming a vortex by circulating the mixture of the gas flow and the liquid, and the chamber 4 is provided at a side of the mixing chamber 3. Connected in communication with this, and
It has an inner wall surface 31 in which the liquid flows over its surface as the gas and liquid mixture circulates. The inner wall surface 31 has a cylindrical peripheral surface that is continuous with the surface of the pool 30 of the mixing chamber 3. Therefore, the discharged airflow e ′ (FIG. 3) that has collided with and mixed with water in the mixing chamber 3 is then directed toward the vortex chamber 4, passed through the water curtain b, and introduced into the vortex chamber 4. You. As soon as the mixture of air and water flows into the swirl chamber 4, it begins to orbit, and the flows swirl, forming a swirl f. Due to the effect of inertia, the energy of the exhaust airflow e ′ passing through the water curtain b is directly converted to energy in which the mixture of air and water forms the vortex f with little attenuation, and as it is as vortex energy Will be maintained. Therefore, the pressure loss at the stage where the mixture of the exhaust gas flow e ′ and the water moves from the mixing chamber 3 into the vortex chamber 4 to form the vortex f is minimized. The vortex f causes, due to the action of the centrifugal force acting thereon, water droplets having a higher specific gravity among various types of particles contained therein to move from the center of the vortex chamber 4 toward the inner wall surface 31. Therefore,
Some of the water is propelled to flow along the vortex f over the inner wall surface 31 of the vortex chamber 4. At the same time, the vortex f also causes very high specific gravity particles, paint particles and the like contained therein to move toward the inner wall surface 31 of the vortex chamber 4 and to flow along the inner wall surface 31 (see c in FIG. 3).
Indicated by ). Therefore, paint particles and the like are captured in the water c. There, the paint particles come into contact with each other, agglomerate to form larger particles, and mix with water c. As a result, the capture of the paint particles contained in the exhaust airflow by the water film c proceeds more and more.
In addition, the swirl f allows the paint particles contained therein to stay in the swirl chamber 4 for a long time.
Thus, the chance and frequency of contact of the paint particles with the water for capture increases. The spiral body 5 is a structure that slows down the vortex f of the “mixture of air and water”, stays for a considerably long time, and then discharges it outside the wet scrubber 1. And connected to it. The spiral body 5 has a helically curved inner wall surface 32 that is continuous with the inner wall surface 31 of the vortex chamber 4 and has a gradually increasing flow cross-sectional area, and has an extended outlet 33 facing downward. Therefore, the “mixed vortex of air and water” guided from the vortex chamber 4 to the volute 5, after being sufficiently decelerated in the volute 5, preferably to a speed of about 10 m / s or less, It is discharged downward from the outlet 33 outside the wet scrubber 1 (indicated by an arrow g in FIG. 3). Since the “mixed vortex of air and water” is released after being sufficiently decelerated in the spiral body 5, the static pressure is restored by the decrease of the dynamic pressure, and thus the “mixed vortex” is out of the wet scrubber 1. The pressure drop during the discharge phase is smaller and minimized. For example, when a gas flow is introduced into the mixing chamber 3 from the acceleration cone 2 at a wind speed of 20 to 40 m / s, the preferable spiral body 5 can reduce the above-described “mixed vortex of air and water” to a wind speed of 5 m / s or less. It has the performance of decelerating and releasing. Also, the inner wall surface 31 of the vortex chamber 4
The water containing a large amount of paint particles flowing upward flows along the inner wall surface 32 of the spiral body 5, is decelerated, and is discharged downward from the outlet 33 together with the clean air. . Thereafter, the water containing the paint particles is collected at the drain 22 (FIG. 2) in the exhaust chamber 9.

【0016】本実施例においては、図4に示すように、
渦流チャンバ4と渦巻き体5は交差する配置関係にて互
いの内部空間が一部共有するように設けられ、従って、
これら構造体の内部空間には、気流および水の混合体が
螺旋渦状に制限されて流れ通るところの流路(図中、
p)が形成されている。また、本実施例においては、に
おいては、渦流チャンバ4の内壁表面および渦巻き体5
の内壁表面は、一緒になって、前記の実質螺旋渦状の流
路を取り囲むように形成され、よって、その表面上の水
が実質螺旋状に制限されて伝い流れる構成となってい
る。従って、本実施例のウェットスクラバ1にあって
は、気流および水の混合体が渦流チャンバ4から渦巻き
体5にわたって、それらの内部空間を図中、p方向に螺
旋渦状に流れ通り、よって、実質完全な形態の渦流が形
成される。また、この完全な渦流の形成と同時に、粒子
捕捉のための水は、渦流チャンバ4の内壁表面31上お
よび渦巻き体5の内壁表面32上を実質螺旋状に伝い流
れる。よって、これら内壁表面31、32の全体にわた
って十分な厚さの水膜が形成される。したがって、完全
な形態の渦流の形成により、いわゆる水飛びが生じず、
気流中の粒子の捕捉性能がより改良され、また、内壁表
面31、32の全体にわたる十分な厚さの水膜の形成に
より、水がこれらの内壁表面31、32上を継続して伝
い流れることより、捕捉された塗料粒子などが内壁表面
31、32に付着して残留し、汚れるという事態の発生
が防止される。よって、ウェットスクラバ1の内部を、
別段の清掃作業を為さずとも、長期にわたってきれいに
維持することができる。その上、ウェットスクラバ1を
通過する排出気流の圧力損失は最小に保たれているの
で、エネルギー消費は減少され、また騒音も低減され
る。
In this embodiment, as shown in FIG.
The swirl chamber 4 and the swirl body 5 are provided in such a manner that the internal spaces of the swirl chambers 4 and the swirl bodies 5 partially share each other in an intersecting arrangement relationship.
In the internal space of these structures, a flow path through which a mixture of airflow and water flows while being restricted in a spiral vortex (in the figure,
p) is formed. Further, in this embodiment, the inner surface of the vortex chamber 4 and the spiral body 5
Are formed so as to surround the above-mentioned substantially spiral vortex flow path together, so that the water on the surface is substantially spirally restricted and flows. Therefore, in the wet scrubber 1 of the present embodiment, the mixture of the air current and the water flows from the swirl chamber 4 to the spiral body 5 and spirally spirals in the internal space in the p direction in the drawing, and thus substantially. A perfect form of vortex is formed. At the same time as the formation of the complete vortex, the water for trapping particles flows substantially spirally on the inner wall surface 31 of the vortex chamber 4 and the inner wall surface 32 of the spiral body 5. Therefore, a water film having a sufficient thickness is formed over the entire inner wall surfaces 31 and 32. Therefore, the so-called water splash does not occur due to the formation of the perfect form of the vortex,
The ability to trap particles in the airflow is improved, and the formation of a sufficiently thick water film over the inner wall surfaces 31, 32 allows water to continue to flow on these inner wall surfaces 31, 32. This prevents the trapped paint particles and the like from adhering to and remaining on the inner wall surfaces 31 and 32 and causing a situation in which they are soiled. Therefore, the inside of the wet scrubber 1 is
It can be kept clean for a long time without performing any special cleaning work. In addition, the pressure loss of the exhaust air flowing through the wet scrubber 1 is kept to a minimum, so that energy consumption is reduced and noise is reduced.

【0017】−比較例− 図7、図8および図9は、塗料スプレーブース10のフ
ロープレート17に装着された比較例の渦流型ウェット
スクラバ40のそれぞれ、正面図、平面図および側面図
を示す。比較例のウェットスクラバ40は、図8に明確
に示されるように、渦流チャンバ4と渦巻き体5とが平
行に並び設けられている点を除いて、上述した実施例の
ウェットスクラバ1と同様の構成をなすものである。こ
の比較例のウェットスクラバ40においては、渦流チャ
ンバ4および渦巻き体5が平行に並び設けられているた
め、それら構造体の内部空間には、図8に示すように、
矢印qで示される屈曲した流路が形成されるが、気流お
よび水の混合体が螺旋渦状に流れ通りうる流路が形成さ
れない。また、渦流チャンバ4の内壁表面31および渦
巻き体5の内壁表面32は、各々独立に隣接しているだ
けで、一緒になって実質螺旋渦状の流路を取り囲む構成
となっていない。しかして、ウェットスクラバ40は、
運転時、水が渦流チャンバ4の内壁表面31上そして渦
巻き体5の内壁表面32上を十分に伝い流れることな
く、また、“空気および水との混合体”は不完全な形態
の渦流となって、ウェットスクラバ1内部を通過し、放
出されてしまうものであった。従って、気流中の粒子を
取り除く性能(スクラバ性能)は、実施例のウェットス
クラバ1と対比して、たいへん悪いものであった。その
上、ウェットスクラバ40は、水がそれら内壁表面3
1、32の全体にわたって伝い流れず、図8に示すよう
に、渦流チャンバ4の角隅とか渦巻き体5の角隅などに
て、十分な厚さの水膜が形成されない部位(図中、Hで
表わす)が生じ、そして、そのような部位には、気流中
の塗料粒子などが沈着して蓄積されやすく、短い期間の
使用で、ウェットスクラバの内部が汚れたものになるも
のであった。
Comparative Example FIGS. 7, 8 and 9 show a front view, a plan view and a side view, respectively, of a swirl type wet scrubber 40 of a comparative example mounted on the flow plate 17 of the paint spray booth 10. . The wet scrubber 40 of the comparative example is the same as the wet scrubber 1 of the above-described embodiment except that the vortex chamber 4 and the spiral body 5 are provided in parallel as clearly shown in FIG. It constitutes a configuration. In the wet scrubber 40 of this comparative example, since the vortex chamber 4 and the spiral body 5 are provided in parallel, the internal space of these structures is, as shown in FIG.
Although a curved flow path indicated by an arrow q is formed, a flow path through which a mixture of airflow and water can flow in a spiral spiral is not formed. Further, the inner wall surface 31 of the vortex chamber 4 and the inner wall surface 32 of the spiral body 5 are only adjacent to each other independently, but are not configured to surround the substantially spiral vortex flow path together. Thus, the wet scrubber 40
In operation, the water does not flow sufficiently over the inner wall surface 31 of the swirl chamber 4 and the inner wall surface 32 of the swirl 5 and the "mixture with air and water" becomes an imperfect form of swirl. Therefore, it passes through the inside of the wet scrubber 1 and is released. Therefore, the performance of removing particles in the airflow (scrubber performance) was very poor as compared with the wet scrubber 1 of the embodiment. In addition, the wet scrubber 40 is used to prevent water from
8, a portion where a water film having a sufficient thickness is not formed at the corner of the vortex chamber 4 or the corner of the spiral body 5 as shown in FIG. ), And paint particles and the like in the airflow tended to deposit and accumulate on such sites, and after a short period of use, the inside of the wet scrubber became dirty.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
渦流チャンバおよび渦巻き体のユニットが一方側にのみ
備えられた構造の渦流型ウェットスクラバについて、完
全な形態の渦流を確実に形成することができ、同時に粒
子捕捉のための液体の膜を該ユニットの内壁表面の全体
に形成することができ、従って、気流中の粒子の捕捉効
率が改良され、所期どおりのスクラバ性能を達成するこ
とができ、しかも、ウェットスクラバ内部の粒子沈着に
よる汚れの発生を低減することができ、よってスラバ内
部の清掃・保守をより容易になるという効果が得られ
る。従って、本発明の渦流型ウェットスクラバは、自動
車ボディ等の塗装に利用される塗料スプレーブースのう
ち、より小流量の排出気流が吸い込まれる区域に好都合
に適用することができるという利点を有する。さらに、
本発明の渦流型ウェットスクラバは、かかる改良に加
え、圧力損失の最小化によりエネルギー消費および騒音
を顕著に低減することができるものでもある。また、本
発明によれば、上述の改良された渦流型ウェットスクラ
バを備えた塗料スプレーブースを提供することができる
という効果も得られる。
As described above, according to the present invention,
For a swirl type wet scrubber having a structure of a swirl chamber and a swirl unit only on one side, a perfect form of swirl can be reliably formed, and at the same time, a liquid film for particle capture is formed in the unit. It can be formed on the entire inner wall surface, so that the efficiency of trapping particles in the air stream can be improved, the desired scrubber performance can be achieved, and the generation of dirt due to the deposition of particles inside the wet scrubber can be reduced. Therefore, the cleaning and maintenance of the inside of the slab can be made easier. Therefore, the swirl-type wet scrubber of the present invention has an advantage that it can be conveniently applied to an area of a paint spray booth used for painting an automobile body or the like, in which a smaller amount of exhaust air is sucked. further,
The swirl-type wet scrubber of the present invention, in addition to such improvements, can also significantly reduce energy consumption and noise by minimizing pressure loss. Further, according to the present invention, there is also obtained an effect that it is possible to provide a paint spray booth provided with the above-mentioned improved swirl type wet scrubber.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の実施例のウェットスクラバが
装備された塗料スプレーブースの内部を示す概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view showing the inside of a paint spray booth equipped with a wet scrubber according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示された塗料スプレーブースの
下部、特にスクラバ室内のウェットスクラバ付近を拡大
して示す図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing a lower portion of the paint spray booth shown in FIG. 1, particularly a vicinity of a wet scrubber in a scrubber room.

【図3】図3は、図1に示された実施例のウェットスク
ラバの正面図である。
FIG. 3 is a front view of the wet scrubber of the embodiment shown in FIG. 1;

【図4】図4は、図1に示された実施例のウェットスク
ラバの平面図である。
FIG. 4 is a plan view of the wet scrubber of the embodiment shown in FIG. 1;

【図5】図5は、図1に示された実施例のウェットスク
ラバの側面図である。
FIG. 5 is a side view of the wet scrubber of the embodiment shown in FIG. 1;

【図6】図6は、塗料スプレーブースのスクラバ室を上
から見た図で、実施例のウェットスクラバの配置の様子
を示す図である。
FIG. 6 is a view of the scrubber chamber of the paint spray booth as viewed from above, and is a diagram showing a state of arrangement of the wet scrubber of the embodiment.

【図7】図7は、比較例のウェットスクラバの正面図で
ある。
FIG. 7 is a front view of a wet scrubber of a comparative example.

【図8】図8は、比較例のウェットスクラバの平面図で
ある。
FIG. 8 is a plan view of a wet scrubber of a comparative example.

【図9】図9は、比較例のウェットスクラバの側面図で
ある。
FIG. 9 is a side view of a wet scrubber of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェットスクラバ 2 加速コーン 3 混合チャンバ 4 渦流チャンバ 5 渦巻き体 6 給気室 7 スプレー室 8 スクラバ室 9 排気チャンバ 10 塗料スプレーブース 17 フロープレート 18 開口部 24 内周壁 25 入口 26 出口 27 入口周縁 30 プール 31 内壁表面 32 内壁表面 33 排出口 a 加速コーンの内周壁を流下する水 b 混合チャンバ内に流れ落ちる水 c 渦流チャンバの内壁表面上を伝い流れる水 d 捕捉のための液体 e 排出気流 e’ 加速コーンの出口における排出気流 f 気流および液体の混合体が形成する渦流 g 放出される排出気流 p 渦流チャンバおよび渦巻き体の双方の内部空間に
おける螺旋渦状の流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wet scrubber 2 Acceleration cone 3 Mixing chamber 4 Swirl chamber 5 Spiral body 6 Air supply chamber 7 Spray chamber 8 Scrubber chamber 9 Exhaust chamber 10 Paint spray booth 17 Flow plate 18 Opening 24 Inner peripheral wall 25 Inlet 26 Outlet 27 Inlet peripheral 30 Pool 31 inner wall surface 32 inner wall surface 33 discharge port a water flowing down the inner peripheral wall of the acceleration cone b water flowing down into the mixing chamber c water flowing on the inner wall surface of the vortex flow chamber d liquid for trapping e discharge air flow e 'acceleration cone F the vortex formed by a mixture of airflow and liquid g the discharged airflow p spiral vortex flow path in the internal space of both the vortex chamber and the vortex

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲林 薫 愛知県豊田市柿本町1丁目9番地 トリニ ティ工業株式会社内 (72)発明者 大森 英俊 愛知県豊田市柿本町1丁目9番地 トリニ ティ工業株式会社内 (72)発明者 村知 幹夫 愛知県豊田市柿本町1丁目9番地 トリニ ティ工業株式会社内 Fターム(参考) 4D073 AA09 BB05 DC02 DC12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kaoru Inabayashi 1-9-9 Kakimotocho, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Trinity Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hidetoshi Omori 1-9-9 Kakimotocho, Toyota City, Aichi Prefecture Trinity (72) Inventor Mikio Murachi 1-9-9 Kakimotocho, Toyota City, Aichi Prefecture Trinity Industry Co., Ltd. F-term (reference) 4D073 AA09 BB05 DC02 DC12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】気流から、その中に含まれる粒子を取り除
くウェットスクラバにおいて、 気流がその中を通過して加速されるコーンであって、上
端の入口と、下端の出口と、断面積が該入口より該出口
にかけて縮小する通路を取り囲む内周壁であって気流中
の粒子の捕捉のための液体が入口周縁から出口周縁まで
流下しうる内周壁とを有する加速コーンと、 該加速コ−ンの出口の下側にこれと連通して配置され
た、該加速コ−ンを通り抜けた気流と該加速コ−ンの出
口周縁より流れ落ちた捕捉のための液体とを衝突混合す
る混合チャンバと、 該混合チャンバの側方にこれと連通して接続された、気
流および液体の混合体を周回させて渦流を形成する略円
筒状のチャンバであって、前記気流および液体の混合体
が周回する際、液体がその表面上を伝って流れる内壁表
面を備えた渦流チャンバと、 該渦流チャンバと連通して接続された、前記気流および
液体の混合体を減速した後、拡張された排出口より放出
する渦巻き体であって、前記渦流チャンバの内壁表面と
連続する内壁表面を有する渦巻き体よりなり、そして、 前記渦流チャンバと前記渦巻き体とが交差する配置関係
にて互いの内部空間が一部共有するように設けられ、よ
って、前記内部空間は、前記気流および液体の混合体が
螺旋渦状に制限されて流れ通る流路を形成するととも
に、前記渦流チャンバおよび前記渦巻き体は一緒になっ
て、捕捉のための液体が実質螺旋状に制限されて伝い流
れる内壁表面を形成してなることを特徴とする、渦流型
ウェットスクラバ。
1. A wet scrubber for removing particles contained therein from an air stream, wherein the cone is a stream through which the air stream is accelerated, the inlet at the upper end, the outlet at the lower end, and the cross-sectional area of the cone. An accelerating cone having an inner peripheral wall surrounding a passage which is reduced from the inlet to the outlet, and having an inner peripheral wall through which a liquid for trapping particles in an air flow can flow down from an inlet peripheral edge to an outlet peripheral edge; A mixing chamber disposed below and in communication with the outlet for impinging and mixing an airflow passing through the acceleration cone with a liquid for trapping that has flowed down from an outlet periphery of the acceleration cone; A substantially cylindrical chamber connected to and communicated with a side of the mixing chamber to form a swirl by circulating a mixture of gas and liquid, wherein the mixture of gas and liquid circulates. Liquid on its surface A swirl chamber having an inner wall surface flowing therethrough, and a swirl body connected in communication with the swirl chamber and configured to decelerate the mixture of the airflow and the liquid and discharge the mixture through an expanded outlet, A spiral body having an inner wall surface continuous with the inner wall surface of the swirl chamber, and provided such that the internal spaces of the swirl chamber and the spiral body partially share one another in an intersecting relationship, The internal space defines a flow path through which the mixture of the gas flow and the liquid is restricted in a spiral form and flows therethrough, and the swirl chamber and the spiral form together form a substantially spiral liquid for trapping. A swirl-type wet scrubber characterized by forming an inner wall surface which is restricted and transmitted.
【請求項2】水を粒子の捕捉のための液体として使用
し、塗料ミストを含む排気流から、その中に含まれる塗
料粒子を取り除くところのウェットスクラバである、請
求項1記載の渦流型ウェットスクラバ。
2. A swirl-type wet scrubber according to claim 1, wherein the wet scrubber uses water as a liquid for trapping particles and removes paint particles contained therein from an exhaust stream containing paint mist. Scrubber.
【請求項3】a)対象物の噴霧塗装がなされるスプレー室
と、 b)該スプレー室の下方に位置し、そして、開口部を有す
るフロープレートがその上部に備えられたスクラバ室
と、 c)該スクラバ室のフロープレートに、加速コーンが該フ
ロープレートの開口部に適合するように装備された請求
項1または請求項2記載の渦流型ウェットスクラバと、 d)塗料粒子の捕捉のための水を前記フロープレート上に
供給しそして該ウェットスクラバの加速コーンの内周壁
上に流入させる水供給手段と、および e)取り除くべき塗料粒子を含む前記スプレー室からの排
出空気を、前記ウェットスクラバに通して引き出す排気
機構とを備えてなる、塗料スプレーブース。
3. a) a spray chamber in which the object is spray-coated; b) a scrubber chamber located below the spray chamber and having a flow plate having an opening at the top thereof; c. 3.) a swirl-type wet scrubber according to claim 1 or 2, wherein an accelerating cone is fitted in the flow plate of the scrubber chamber so as to fit into the opening of the flow plate; and d) for trapping paint particles. Water supply means for supplying water onto the flow plate and flowing onto the inner peripheral wall of the accelerating cone of the wet scrubber; ande) exhaust air from the spray chamber containing paint particles to be removed to the wet scrubber. A paint spray booth equipped with an exhaust mechanism that draws through.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014046262A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Trinity Industrial Co Ltd Atomized coating material-removing device
JP2015205228A (en) * 2014-04-17 2015-11-19 トヨタ車体株式会社 Coating booth apparatus

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