JP2010051936A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスの頻度を低減できるフィルタ装置を提供すること。
【解決手段】所定ゾーン１１１から排出される排気中に含まれる異物を除去するフィルタ装置４００であって、無端状のフィルタ４３０と、フィルタ４３０を所定方向に送り可能に支持する回転支持部４４０と、フィルタ４３０が通過する部位に配置される第１洗浄部４５０と、第１洗浄部４５０の下流側に配置されフィルタ４３０を乾燥する第１乾燥部４７０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィルタ装置に関する。

従来、車体の塗装を行う塗装設備には、塗装の際に塗装ゾーンで発生する塗料ミストや塗装かす等の異物を除去する除去装置が設けられている。例えば、特許文献１には、塗装ゾーンのようなＶＯＣが発生する所定ゾーンから排出された塗料ミストを含む排気の流路に洗浄水を流下させることで、この洗浄水に塗料ミストを捕集させて除去する湿式の除去装置が提案されている。

以上の除去装置によれば、排気中に含まれる塗料ミストの多くを除去できるものの、塗料ミストの一部は除去装置を通過してしまうという問題があった。そこで、塗料ミストを含む排気の流路にフィルタを配置することで湿式の除去装置で除去できなかった塗料ミストを除去するフィルタ装置が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００５−１３７９９０号公報 特開２００２−２７３２９０号公報

特許文献２で提案された手法では、フィルタを常に濡れた状態に維持することで塗料ミストを除去すると共に、このフィルタを洗浄している。しかしながら、この手法では、フィルタを十分に洗浄できず、時間の経過と共にフィルタに目詰まりが生じてしまうため、フィルタの交換を行う等のメンテナンスを頻繁に行う必要があった。

従って、本発明は、メンテナンスの頻度を低減できるフィルタ装置を提供することを目的とする。

本発明のフィルタ装置は、所定ゾーンから排出される排気中に含まれる異物を除去するフィルタ装置であって、無端状のフィルタと、前記フィルタを所定方向に送り可能に支持する回転支持部と、前記フィルタが通過する部位に配置される第１洗浄部と、前記第１洗浄部の下流側に配置され前記フィルタを乾燥する第１乾燥部と、を備える。

また、前記第１乾燥部の下流側に配置される第２洗浄部と、該第２洗浄部の下流側に配置され前記フィルタを乾燥する第２乾燥部と、を更に備えることが好ましい。

また、前記第１洗浄部及び前記第２洗浄部は、それぞれ、帯電除去手段と、洗浄液噴霧手段と、気体吹き付け手段と、を備えることが好ましい。

また、前記回転支持部は、微振動発生機構を備えることが好ましい。

また、無端状の前記フィルタに囲まれた領域に、該フィルタの内面側に付着した異物を捕集する異物捕集部を備えることが好ましい。

本発明のフィルタ装置によれば、メンテナンスの頻度を低減できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のフィルタ装置４００を備えた塗装設備１００の構成を示す図である。
塗装設備１００は、被塗装物としての自動車の車体の塗装を行う設備であり、被塗装物に対して塗装を施す塗装システム１１０と、この塗装システム１１０から排出された排気中に含まれる揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣ）を除去するＶＯＣ除去システム１２０と、このＶＯＣ除去システム１２０によってＶＯＣが除去された排気を塗装システム１１０内に導いてリサイクルするリサイクルシステム１３０と、を備える。

塗装システム１１０は、被塗装物の搬送方向に沿って配置される所定ゾーンとしての複数の塗装ゾーン１１１と、これら複数の塗装ゾーン１１１に空気を空調して供給する空気供給装置１１２と、空調された空気が流通する空気供給路１１３と、複数の塗装ゾーン１１１で塗装が施された被塗装物を乾燥する乾燥炉１１４と、を備える。

空気供給装置１１２は、複数の塗装ゾーン１１１の上方に配置され、リサイクルシステム１３０から供給される空気を、空気供給路１１３を通じて複数の塗装ゾーン１１１それぞれに供給する。

塗装ゾーン１１１は、空気供給路１１３を通じて空気供給装置１１２から供給された空気を拡散させて速度を下げ、圧力を高める静圧室１１１Ａと、この静圧室１１１Ａの下面を一旦塞ぎ、空気を下向きの流れにして下方へ吐出させる上部整流板１１１Ｂと、この上部整流板１１１Ｂの下方に位置する塗装室１１１Ｃと、この塗装室１１１Ｃ内に配置され、被塗装物を塗装する塗装ロボット１１１Ｄと、この塗装室１１１Ｃの下方に配置される排気供給路１１５と、を備える。
塗装ゾーン１１１では、被塗装物に対して、塗装ロボット１１１Ｄにより塗装が施される。これにより、塗装ゾーン１１１内の空気には、塗装の際に発生したＶＯＣや塗料ミストや塗料かす等が含まれることとなる。
空気供給装置１１２から塗装ゾーン１１１に供給された空気は、排気ファン（図示せず）によって排気供給路１１５から排出される。

ＶＯＣ除去システム１２０は、排気供給路１１５から排出された排気が通過するフィルタ装置４００と、このフィルタ装置４００の下流に設けられフィルタ装置４００を通過した排気が通過する活性炭フィルタ装置５００と、この活性炭フィルタ装置５００の下流に設けられ活性炭フィルタ装置５００を通過した排気中に含まれるＶＯＣを吸着して濃縮する吸着濃縮装置２００と、この吸着濃縮装置２００で吸着されて濃縮されたＶＯＣを燃焼除去する蓄熱燃焼装置３００と、を備える。

フィルタ装置４００は、塗装システム１１０から排出された排気の流路上に配置されており、複数の塗装ゾーン１１１及び乾燥炉１１４から排出された排気中に含まれる塗料ミストや塗装かす等の異物を除去する。このフィルタ装置４００の詳細については後述する。

活性炭フィルタ装置５００は、塗装システム１１０から排出された排気中に含まれるＶＯＣの一部を吸着したり、この吸着したＶＯＣの一部を放出したりして、活性炭フィルタ装置５００の下流側に設けられた吸着濃縮装置２００に供給される排気中のＶＯＣ濃度を調整する。
具体的には、活性炭フィルタ装置５００は、排気中に含まれるＶＯＣの濃度が高い場合には、その一部を吸着する。また、活性炭フィルタ装置５００に吸着されたＶＯＣは、活性炭フィルタ装置５００を通過する排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合には、その一部を放出する。

吸着濃縮装置２００は、円筒状であり、ＶＯＣ吸着剤としてのゼオライトを含んで構成される。活性炭フィルタ装置５００を通過した排気は、この吸着濃縮装置２００を通過することで、ＶＯＣが吸着されて除去される。
吸着濃縮装置２００を通過してＶＯＣが除去された排気は、リサイクルシステム１３０により塗装システム１１０に供給される。また、この排気の一部は、排気供給路２１０を介して上述のフィルタ装置４００にも供給される。

蓄熱燃焼装置３００は、吸着濃縮装置２００で吸着されて濃縮されたＶＯＣを燃焼除去する。蓄熱燃焼装置３００には、吸着濃縮装置２００に吸着されて濃縮されたＶＯＣが、高温ガスによって脱着されて供給される。吸着濃縮装置２００に吸着されたＶＯＣの脱着には、ＶＯＣの燃焼除去の際に発生する高温ガスの一部が利用される。また、この廃熱の一部は、リサイクルシステム１３０により塗装システム１１０に供給される。

リサイクルシステム１３０は、吸着濃縮装置２００を通過した排気を塗装システム１１０に供給する排気供給管７１０と、蓄熱燃焼装置３００でのＶＯＣの燃焼除去の際に発生する高温ガスの一部を塗装システム１１０に供給する高温ガス供給管７２０と、塗装システム１１０に外気を供給可能な外気供給手段８１０と、を備える。
排気供給管７１０及び高温ガス供給管７２０には、それぞれ、これらの管内を流通する排気及び高温ガスを管外に放出可能なダンパ装置６００が設けられている。

以上の塗装設備１００によれば、塗装システム１１０から排出された排気は、ＶＯＣ除去システム１２０により塗料ミストや塗料かすやＶＯＣが除去された後に、リサイクルシステム１３０によって再度塗装システム１１０に供給される。

次に、フィルタ装置４００について説明する。
図２は、フィルタ装置４００の構成を示す図である。
フィルタ装置４００は、上述したように、塗装システム１１０から排出された排気の流路上に配置されており、複数の塗装ゾーン１１１及び乾燥炉１１４から排出された排気中に含まれる塗料ミストや塗装かす等の異物を除去する。

フィルタ装置４００は、排気導入部４１０と、排気導出部４２０と、これら排気導入部４１０及び排気導出部４２０それぞれを覆うように配置される無端状のフィルタ４３０と、フィルタ４３０を所定方向に送り可能に支持する回転支持部としての複数のローラ４４０と、フィルタ４３０が通過する部位に配置されてこのフィルタ４３０を洗浄する第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０と、これら第１洗浄部４５０で洗浄されたフィルタ４３０を乾燥する第１乾燥部４７０と、第２洗浄部４６０で洗浄されたフィルタ４３０を乾燥する第２乾燥部４８０と、を備える。

排気導入部４１０と排気導出部４２０とは、互いに対向して設けられている。
無端状のフィルタ４３０は、複数のローラ４４０に支持されて排気導入部４１０と排気導出部４２０との間に配置されている。フィルタ４３０は、排気導入部４１０を覆う位置及び排気導出部４２０を覆う位置において、排気の流路に対して略直角となるように配置されている。
複数のローラ４４０のうちの少なくとも１つのローラ４４０は、モータ（図示せず）に接続されている。そして、このモータを駆動することによりローラ４４０が回転して、ローラ４４０に支持されているフィルタ４３０は、所定方向（図２中ａ方向）に一定の速度で回転移動する。

第１洗浄部４５０は、排気導入部４１０の下流側であって排気導出部４２０の上流側に設けられている。
第１洗浄部４５０は、帯電除去手段としての除電ブローバー４５１と、洗浄液噴霧手段としての活性水素水噴射装置４５２と、気体吹き付け手段としてのエアブロー装置４５３と、このエアブロー装置４５３により吹き付けられた気体を排出する排気口４５４と、第１洗浄部４５０においてフィルタ４３０を微振動させる微振動発生機構としての微振動発生装置４５５と、を備える。

除電ブローバー４５１は、フィルタ４３０の外面側及び内面側に配置され、電荷を含む気体をフィルタ４３０の外面側及び内面側に吹き付ける。これにより、帯電したフィルタ４３０や塗料ミストや塗装かすの帯電は除去される。
活性水素水噴射装置４５２は、除電ブローバー４５１の下流側に配置される。活性水素水噴射装置４５２は、フィルタ４３０の外面側及び内面側に配置され、洗浄液としてのヒドロキシルイオンを含む活性水素水をフィルタ４３０に噴霧する。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすを、フィルタ４３０から容易に分離可能とする。
エアブロー装置４５３は、活性水素水噴射装置４５２の下流側に配置される。エアブロー装置４５３は、フィルタ４３０の内面側に配置され、フィルタ４３０の内面側から外面側に向けて空気を吹き付ける。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすをフィルタ４３０から除去する。
フィルタ４３０から除去された塗料ミストや塗装かすは、エアブロー装置４５３により吹き付けられた空気と共に排気口４５４から排出される。

活性水素水噴射装置４６２とエアブロー装置４６３との間には、複数のローラ４４０のうちの１つのローラ４４０ａが配置されている。
微振動発生装置４５５は、ローラ４４０ａに取り付けられている。この微振動発生装置４５５を駆動することで、フィルタ４３０は第１洗浄部４５０において微振動する。

第２洗浄部４６０は、排気導出部４２０の下流側であって排気導入部４１０の上流側に設けられている。
第２洗浄部４６０の構成は、エアブロー装置４６３の配置が異なる他は、第１洗浄部４５０と同様の構成である。具体的には、第２洗浄部４６０は、除電ブローバー４６１と、活性水素水噴射装置４６２と、エアブロー装置４６３と、排気口４６４と、微振動発生装置４６５と、を備える。

第２洗浄部４６０では、エアブロー装置４６３は、フィルタ４３０の内面側及び外面側に配置されている。そして、フィルタ４３０の内面側に配置されたエアブロー装置４６３からは、フィルタ４３０の内面側から外面側に向けて空気が吹き付けられ、フィルタ４３０の外面側に配置されたエアブロー装置４６３からは、フィルタ４３０の外面側から内面側に向けて空気が吹き付けられる。

第１乾燥部４７０は、第１洗浄部４５０の下流側に、第１洗浄部４５０に隣接して設けられており、第２乾燥部４８０は、第２洗浄部４６０の下流側に、第２洗浄部４６０に隣接して設けられている。
第１乾燥部４７０及び第２乾燥部４８０には、それぞれ、吸着濃縮装置２００を通過して暖められ且つ低湿度となった排気が排気供給路２１０を介して導入されて、第１洗浄部４５０で洗浄されたフィルタ４３０、及び第２洗浄部４６０で洗浄されたフィルタ４３０を乾燥する。

以上のフィルタ装置４００は、以下のように動作する。
先ず、モータ（図示せず）を駆動させると、複数のローラ４４０のうちモータに接続されたローラが回転し、複数のローラ４４０に支持されたフィルタ４３０は、所定方向に一定の速度で回転移動する。
この状態で、塗装システム１１０から排出された排気が排気導入部４１０から導入される。排気導入部４１０から導入された排気は、先ず、無端状のフィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分をフィルタ４３０の外面側から内面側に向けて通過する。これにより、排気中に含まれる塗料ミストや塗装かすは、主としてフィルタ４３０の外面側に付着して捕集される。

フィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分を通過した排気は、次いで、無端状のフィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分をフィルタ４３０の内面側から外面側に向けて通過する。これにより、フィルタ４３０の排気導入部４１０に位置する部分により捕集されなかった塗料ミストや塗装かすは、主としてフィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分におけるフィルタ４３０の内面側に付着して捕集される。

ここで、フィルタ４３０は、所定方向に一定の速度で回転移動しているので、フィルタ４３０の排気導入部４１０を覆っていた部分に付着した塗料ミストや塗装かすは、排気導入部４１０の下流側に設けられた第１洗浄部４５０で除去される。また、フィルタ４３０の排気導出部４２０を覆っていた部分に付着した塗料ミストや塗装かすは、排気導出部４２０の下流側に設けられた第２洗浄部４６０で除去される。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、それぞれ、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０での各洗浄手段を模式的に示した図である。尚、図３中Ａは電荷を含む気体を、Ｂは塗料ミストや塗装かすを、Ｃは活性水素水を示す。
第１洗浄部４５０では、先ず、図３（ａ）に示すように、除電ブローバー４５１により、電荷を含む気体Ａがフィルタ４３０の外面側及び内面側に吹き付けられる。これにより、帯電したフィルタ４３０や塗料ミストや塗装かすＢの帯電が除去される。

次いで、図３（ｂ）に示すように、活性水素水噴射装置４５２により、ヒドロキシルイオンを含む活性水素水Ｃがフィルタ４３０に噴霧される。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすＢは、フィルタ４３０から容易に分離可能となる。

次いで、図３（ｃ）に示すように、エアブロー装置４５３により、フィルタ４３０の内面側から外面側に向けて空気（図示せず）が吹き付けられる。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすＢは、フィルタ４３０の外面側に分離されてフィルタ４３０から除去される。
フィルタ４３０から除去された塗料ミストや塗装かすＢは、エアブロー装置４５３により吹き付けられた空気と共に排気口４５４から排出される。

活性水素水噴射装置４６２とエアブロー装置４６３との間には、微振動発生装置４５５が配置されており、この微振動発生装置４５５を駆動することで、第１洗浄部４５０においてフィルタ４３０は微振動する。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、フィルタ４３０から剥離しやすくなる。

第２洗浄部４６０においても、第１洗浄部４５０と同様の工程でフィルタ４３０から塗料ミストや塗装かすが除去される。

第１洗浄部４５０により塗料ミストや塗装かすが除去されたフィルタ４３０は、第１乾燥部４７０で乾燥される。この第１乾燥部４７０には、吸着濃縮装置２００を通過する際に暖められた排気が導入される。
同様に、第２洗浄部４６０により塗料ミストや塗装かすが除去されたフィルタ４３０は、第２乾燥部４８０で乾燥される。この第２乾燥部４８０にも、吸着濃縮装置２００を通過して暖められ且つ低湿度となった排気が導入される。

第１乾燥部４７０で乾燥されたフィルタ４３０は、下流側に移動し、排気導出部４２０を覆う部分において、排気導入部４１０から導入された排気中に残存する塗料ミストや塗装かすを除去する。
第２乾燥部４８０で乾燥されたフィルタ４３０は、下流側に移動し、排気導入部４１０を覆う部分において、塗装システム１１０から排出された排気中に含まれる塗料ミストや塗装かすを除去する。

以上のフィルタ装置４００によれば、以下の効果を奏する。

無端状のフィルタ４３０を排気導入部４１０及び排気導出部４２０それぞれを覆うように配置すると共に、排気導入部４１０の下流側に第１洗浄部４５０を設け、排気導出部４２０の下流側に第２洗浄部４６０を設けた。これにより、排気導入部４１０から導入された排気は、先ず、無端状のフィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分を通過した後、更に無端状のフィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分を通過する。よって、塗装システム１１０から排出された排気に含まれる塗料ミストや塗装かすを効率的に除去できる。

また、フィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分で除去されてフィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、第１洗浄部４５０でフィルタ４３０から除去され、フィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分で除去されてフィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、第２洗浄部４６０でフィルタ４３０から除去される。これにより、フィルタ４３０は、常に、塗料ミストや塗装かすが除去された状態で排気導入部４１０及び排気導出部４２０に位置するので、時間が経過してもフィルタ４３０に目詰まりを生じない。よって、フィルタ装置４００のメンテナンスの頻度を低減できる

また、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０を、それぞれ、除電ブローバー４５１と、活性水素水噴射装置４５２と、エアブロー装置４５３と、を含んで構成した。よって、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０でのフィルタ４３０の洗浄効果が向上し、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすを効果的に除去できる。

また、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０を、それぞれ、フィルタ４３０を微振動させる微振動発生装置４５５，４６５を含んで構成した。よって、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０において、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、フィルタ４３０から剥離しやすくなる。

また、第１洗浄部４５０の下流側に第１乾燥部４７０を設け、第２洗浄部４６０の下流側に第２乾燥部４８０を設けた。これにより、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０で洗浄されたフィルタ４３０は、乾燥されて排気導入部４１０及び排気導出部４２０に配置される。よって、フィルタ装置４００による塗料ミストや塗装かすの除去効果を安定化できる。

また、第１乾燥部４７０及び第２乾燥部４８０それぞれに、吸着濃縮装置２００を通過した排気を導入した。これにより、吸着濃縮装置２００を通過することにより暖められ且つ低湿度となった排気を、フィルタ４３０の乾燥に用いるので、排気を有効利用できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、洗浄液噴霧手段として活性水素水噴射装置４５２を用い洗浄液として活性水素水を用いたが、これに限らず、洗浄液として界面活性剤を使用してもよい。

また、本実施形態のフィルタ装置における無端状のフィルタに囲まれた領域に、該フィルタの内面側に付着した異物を捕集する異物捕集部を備えてもよい。これにより、フィルタの内面側に付着した異物が、例えば、微振動発生装置によって発生する振動によりフィルタから離脱した場合に、この離脱した異物を効率よく捕集できる。

また、本実施形態では、本発明のフィルタ装置４００を、自動車の車体に塗装を施す塗装設備に適用したが、これに限らない。即ち、本発明のフィルタ装置４００を、冷蔵庫や洗濯機等の家電に塗装を施す塗装設備に適用してもよく、また、紙等の媒体にインクを転写する印刷設備に適用してもよい。

本発明のフィルタ装置を備えた塗装設備の構成を示す図である。 フィルタ装置の構成を示す図である。 第１洗浄部及び第２洗浄部での各洗浄手段を模式的に示した図である。

符号の説明

１００ 塗装設備
１１０ 塗装システム
１１１ 塗装ゾーン（所定ゾーン）
１２０ ＶＯＣ除去システム
１３０ リサイクルシステム
２００ 吸着濃縮装置
３００ 蓄熱燃焼装置
４００ フィルタ装置
４１０ 排気導入部
４２０ 排気導出部
４３０ フィルタ
４４０ ローラ（回転支持部）
４５０ 第１洗浄部
４６０ 第２洗浄部
４７０ 第１乾燥部
４８０ 第２乾燥部

Claims (5)

1. 所定ゾーンから排出される排気中に含まれる異物を除去するフィルタ装置であって、
   無端状のフィルタと、
   前記フィルタを所定方向に送り可能に支持する回転支持部と、
   前記フィルタが通過する部位に配置される第１洗浄部と、
   前記第１洗浄部の下流側に配置され前記フィルタを乾燥する第１乾燥部と、を備えることを特徴とするフィルタ装置。
2. 前記第１乾燥部の下流側に配置される第２洗浄部と、該第２洗浄部の下流側に配置され前記フィルタを乾燥する第２乾燥部と、を更に備えることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
3. 前記第１洗浄部及び前記第２洗浄部は、それぞれ、帯電除去手段と、洗浄液噴霧手段と、気体吹き付け手段と、を備えることを特徴とする請求項２記載のフィルタ装置。
4. 前記回転支持部は、微振動発生機構を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ装置。
5. 無端状の前記フィルタに囲まれた領域に、該フィルタの内面側に付着した異物を捕集する異物捕集部を備える請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ装置。

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