JP2013116449A

JP2013116449A - ミストトラップ装置

Info

Publication number: JP2013116449A
Application number: JP2011265529A
Authority: JP
Inventors: Toshio Suzuki; 敏生鈴木; Tomonari Tanaka; 智成田中
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-06-13

Abstract

【課題】簡単な構成でメンテナンス性のよいミストトラップ装置を提供する。
【解決手段】ミストが発生し得る真空ポンプＰの排気室Ｐ１から外部に通じる排気通路Ｐ２にミストトラップ装置Ｍが設けられる。ミストトラップＭは、多孔質部材２を有する基部と、この基部の下面に垂設した少なくとも１本の脱液部３とを備える。脱液部３は、その下端部が鉛直方向下方に向かって先細りの棒状部材で構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミストが発生し得るミスト発生室から外部に通じる連通路に設けられるミストトラップ装置に関する。

従来から、真空装置においては、その内部の気体を排出するために、必要とされる真空度に応じた種々の真空ポンプが用いられ、その中には、機械部品の潤滑のためにオイルを使用するものがある。この真空ポンプの稼動時、例えば攪拌されてオイルミストが発生する。このように発生したオイルミストが、真空ポンプから外部に排出されたのでは、周辺環境を汚染する等の不具合がある。そこで、上記真空ポンプから外部に通じる連通路にオイルミストトラップ装置を設けて、オイルミストの外部への排出を防止することが一般的である。このようなオイルミストトラップ装置は例えば特許文献１で知られている。

上記従来例のものは、オイルミストを含む被処理ガスの流入口及び流出口を設けた透明なケース本体を備え、このケース本体内には複数のバッフルが配設されている。バッフルは、切欠き部と複数の透孔とを有し、ケース内における被処理ガスの流入口と流出口の間に所定間隔を存して、切欠き部を下方に傾斜させて配設される。このように、気体の流路を複雑にしてミストを捕捉するものは例えば特許文献２でも知られている。上記構成によれば、オイルミストを効果的に捕捉でき、その上、捕捉したオイルを容易に観察できるものの、大きな設置スペースを必要とするばかりか、内部構造が複雑であるという問題がある。

また、他の形態のオイルミストトラップ装置は例えば特許文献３で知られている。この他の形態のものは、下端に空気入口と、上端に空気出口とが夫々形成され、下方から上方へ向かって空気を流通させる筒状の内側ケースと、この内側ケースにより画成される気液分離室とを備える。また、気液分離室で上下方向の回転軸心を中心として気液分離室内の空気流によって回転する複数の羽根を有する羽根車と、内側ケースの外側に配設された筒状の外側ケースと、内側ケースと外側ケースとの間に形成された油導と、気液分離室と油導とを連通する油滴通過穴と、気液分離室と油導とを連通するように形成された副流導入口とを更に備える。このような構成によれば、羽根車による遠心力で十分な脱液効果を得られるものの、上記従来例のものより更に内部構造が複雑になり、例えばメンテナンスを行う場合には、その作業が著しく面倒となる。

特開平１１−７６７２３号公報特開平５−１３７９２５号公報特開平１１−３３３２３号公報

本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成でメンテナンス性のよいミストトラップ装置を提供することをその課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、ミストが発生し得るミスト発生室から外部に通じる連通路に設けられるミストトラップ装置において、多孔質部材を有する基部と、この基部の下面に垂設した少なくとも１本の脱液部とを備えることを特徴とする。

ここで、ミストが発生し得るミスト発生室から外部（このミスト発生室に連通する他方の室の場合もある）に通じる連通路に多孔質部材を設けることが考えられる。然し、このような構成では、捕捉したミストが多孔質部材に含浸されて満たされると、液溜りを起し、外部に通じる接続配管を伝わる液（オイル）を導く起点となってしまう。特に、ミストを発生する液がオイルのように粘度が高い場合や連通路の通路面積が小さい場合には、表面張力と気体の流れによって外部に液が導かれる状況が発生し易くなる。このような場合、多孔質部材を早期に交換する必要が生じる。

それに対して、本発明では、基部の下面に脱液部を垂設した構成を採用したことで、上記不具合が発生せず、しかも、液溜りを起した場合には、基部の下面から脱液部を伝わり、重力でミスト発生室（ひいては、ミスト発生源）へと液滴が戻されるようになる。このため、単に多孔質部材を設ける場合と比較して、多孔質部材の交換サイクルを非常に長くでき、しかも、捕捉された液がミスト発生源へと戻されることでミスト発生室内の液の減少を抑制することができる。その上、本発明では、多孔質部材と脱液部とでミストトトラップ装置が構成されるため、少ない部品点数の簡単な構成でミストを効果的に捕捉することができる。

なお、本発明において、「ミスト」とは、水やオイルが細かな粒子となって空間中に漂っているものをいい、「多孔質部材」とは、前述のミストのみを確実に捕捉することができるが、気体の通過は許容するように構成されたものをいう。

また、本発明において、多孔質部材にて液溜りを起した場合に可及的速やかに液をミスト発生室へと戻すために、脱液部は、その下端部が鉛直方向下方に向かって先細りの棒状部材で構成されることが好ましく、また、多孔質部材の下面が、鉛直方向下方に向う円錐形状の輪郭を有し、その頂部に脱液部が設けられることが好ましい。更に、一般にオイルなどは温度が低い方がミスト捕獲し易くなるため、前記基部を冷却する冷却手以段を更に備えることが好ましい。

本発明の実施形態のミストトラップ装置を示す模式断面図。変形例に係るミストトラップ装置を示す模式断面図。他の変形例に係るミストトラップ装置を示す模式断面図更に他の変形例に係るミストトラップ装置を示す模式断面図

以下、図面を参照して、真空ポンプＰのロータが配置される排気室Ｐ１をミスト発生室とし、この排気室Ｐ１から大気中に通じる排出通路（連通路）Ｐ２に設けられ、真空ポンプＰにて発生したオイルミストを捕捉する場合を例として本発明の実施形態のミストトラップ装置Ｍを説明する。なお、本発明のミストトラップ装置が適用できる真空ポンプＰとしては、油回転型、スクロール型、回転翼型等の真空ポンプやルーツ型真空ポンプ等が挙げられ、また、拡散真空ポンプ等に適用でき、これは公知のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図１に示すように、真空ポンプＰの排出通路Ｐ２に設けられるミストトラップ装置Ｍは、鉛直方向に沿って配置される筒状部１１と、筒状部１１下端から連続して一体に下方に向かって縮径しながらのびる漏斗部１２とで構成されるトラップ本体１を備える。筒状部１１の上部には、所定の気体のみを大気中に排出し得る下流側接続配管１３が一体に設けられ、漏斗部１２の下端頂部には鉛直方向下方にのびる上流側接続配管１４が一体に設けられ、上流側接続配管１４が排出通路Ｐ２に接続される。この場合、両接続配管管１３，１４が鉛直方向に沿ってのびる同一の孔軸ｈを持つように設けられる。

筒状部１１内には、その断面形状に一致する輪郭を有する所定の厚さの多孔質部材２が、筒状部１１内の上部から所定の空間を存して嵌着され、本実施形態の多孔質部材２を有する基部を構成する。多孔質部材２としては、後述のミストのみを確実に捕捉することができるが、気体の通過は許容するように構成されたものをいい、例えば、金属焼結部材や繊維を押し固めた部材製のもの、具体例としてはグラスウール等が用いられる。また、多孔質部材２の種類によっては、当該多孔質部材を金属製のホルダで保持させ、この状態で筒状部１１内に設けてもよい。

ここで、上記真空ポンプＰにおいては、機械部品の潤滑のためにオイルを使用するため、真空ポンプの稼動時にこのオイルが、例えば攪拌されてミストが発生する。このような場合に、筒状部１１に設けた多孔質部材２のみでオイルミストを捕捉しようとすると、捕捉したオイルミストが多孔質部材２に含浸されて満たされて液溜りを起こし、上流側接続配管１4を伝わるオイルを導く起点となってしまう。特に、接続配管１３，１４の通路面積が小さい場合には、表面張力と気体の流れによって大気中にオイルが導かれる状況が発生し易くなる。その結果、多孔質部材２を早期に交換する必要が生じる。なお、「ミスト」とは、水やオイルが細かな粒子となって空間中に漂っているものをいう。

本実施施形態では、多孔質部材２の下面中央に、孔軸ｈ方向に沿ってのび、その下端部が下方に向かって先細りの棒状部材３で構成される脱液部を垂設した。この場合、棒状部材の下端部の形状は、ミストを構成する液滴の種類を考慮して、ｍｇ＝３πａλｃｏｓαの式から適宜設定される。ａは、下端部の先端の半径、λは液滴の表面張力、αは棒状部材との接触角度である。なお、棒状部材３の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、金属製のものでよい。また、本実施形態では、棒状部材３が多孔質部材２と別体のものを例に説明しているが、多孔質部材２と同一の材質で一体に形成される構成を採用してもよい。

これにより、多孔質部材２にて液溜りを起した場合に可及的速やかに液化したオイルＯが脱液部３を伝わり、重力で排出部Ｐ２を介してミスト発生源へと戻すことができる。このため、単に多孔質部材２を設ける場合と比較して、多孔質部材２の交換サイクルを非常に長くでき、しかも、捕捉されたオイルがミスト発生源へと戻されることでオイルの減少を抑制することができる。その上、多孔質部材２と脱液部３とを備えた構成であるため、少ない部品点数の簡単かつメンテナンス性のよい構成でミストを効果的に捕捉することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記のものに限定されるものではない。本実施形態では、脱液部３を一本の棒状部材で構成したものを例に説明したが、図２に示すように、多孔質部材２の面積によっては、複数本の棒状部材３１，３１を多孔質部材２の下面に垂設して脱液部を構成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、多孔質部材２の下面が水平なものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、多孔質部材２０の下面が、鉛直方向下方に向う円錐形状の輪郭２０ａを有し、その頂部に脱液部たる棒状部材３を設けてもよい。これにより、多孔質部材２０にて液溜りを起こした場合にオイルの液滴がより速やかに脱液部への導かれるようになってよい。

更に、上記実施形態では、トラップ本体１内に多孔質部材２を設け、上流側接続配管１４を介して装着するものを例に説明したが、多孔質部材２と脱液部とを備えていればよく、用途によっては、これらのみを所定箇所に直接設置してオイルミストトラップ装置として構成してもよい。また、一般にオイルなどは温度が低い方がミスト捕獲し易くなるため、多孔質部材２を冷却する冷却手段を設けてもよい。例えば、図４に示すように、トラップ本体１０内に冷媒の循環を可能とする冷媒循環路４を設けておき、トラップ本体１０を介して多孔質部材２を冷却すればよい。

また、上記実施形態では、真空ポンプＰにオイルミストトラップ装置を設け、オイルを効果的に捕捉する場合を例に説明したが、本発明の捕捉対象のミストはオイルミストに限定されるものでなく、所定の液から発生したミストの外部への漏洩を効果的に防止したい用途であれば、本発明は広く適用できる。

Ｍ…ミストトラップ装置、１、１０…トラップ本体、２，２０…多孔質部材、３…棒状部材（脱液部）、４…冷媒循環路（冷却手段）、Ｐ…真空ポンプ、Ｐ１…排気室（ミスト発生室）Ｐ２…排出通路（連通路）。

Claims

ミストが発生し得るミスト発生室から外部に通じる連通路に設けられるミストトラップ装置において、
多孔質部材を有する基部と、この基部の下面に垂設した少なくとも１本の脱液部とを備えることを特徴とするミストトラップ装置。
前記脱液部は、その下端部が鉛直方向下方に向かって先細りの棒状部材で構成されることを特徴とする請求項１記載のミストトラップ装置。
前記多孔質部材の下面が、鉛直方向下方に向う円錐形状の輪郭を有し、その頂部に脱液部が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載のミストトラップ装置。
前記基部を冷却する冷却手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のミストトラップ装置。