JP2018149489A - 集塵装置の泡液供給機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ミスト含有気体を吸引排出する際に、吸引排出流の通過位置に横列した衝突板部を設けると共に、前記衝突板部に泡液（多量の気泡で構成される流動性を備えた泡液）を流下させ、ミストを気泡に付着させて除去する集塵装置において、前記泡液の生成供給を効率的に行う。
【解決手段】衝突板部（ミスト除去機構部２）の上方に、気泡生成液供給部４１１及び散気供給部４１２を備えた貯留槽４１と、網板で形成した撹拌羽根４２１を回転駆動する気泡生成部４２と、貯留槽のオーバーフローを受け、衝突板部の形成範囲と対応して設けた下方透窓４３１から衝突板部の上方へ流動性気泡集合体である泡液Ｆを供給する泡液供給部で構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は主としてスプレー塗装作業を行う塗装ブース等の処理対象気体を吸引して清浄化を図る集塵装置に使用する泡液供給機構に関するものである。

スプレー塗装作業時においては、被塗装物に対して塗料を噴霧状で吹き付けて、塗装作業を行う際に、被塗装物に塗着しない噴霧状態の塗料（塗料ミスト：塗料や有機溶剤の微粒子）は飛散状態となる。この塗料ミストが飛散状態のまま屋外に排出することを防止するために、塗装ミストの捕捉回収を行う必要がある。例えば特許文献１に開示されている水洗式塗装ブースと称されている集塵装置では、水流板に水を流下させてウオーターカーテンを形成し、塗料ミストが含まれる吸引排出流（ミスト含有気体）をウオーターカーテンに添って下降させて、水と接触した塗装ミストを水流と共に下方水槽に叩き落とすことで塗装ミストの除去を行っている。

しかしウオーターカーテンでは塗装ミストの把握が確実に行われないので、本出願人は先にミスト含有気体を、泡液カーテン（ミスト含有気体が衝突する衝突面に泡液を流下させて形成する）を通過させ、塗料ミストを気泡に付着させて回収する提案を行った（特許文献２）。

また集塵装置における泡液の発生手段としては、噴射ノズルから泡発生液の噴射噴霧によるもの（特許文献３）、泡発生液を泡発生部（網板、多孔板）に供給し、処理対象機体の気流で泡を生成するもの（特許文献４，５）が知られている。

また特許文献２に開示されている泡液生成手段は、界面活性剤を混入した泡生成液と泡の生成に必要な空気供給部と攪拌部を備え、所定の流動性を備えた泡液（２８ｇ／Ｌ程度）を生成し、放出筒２１１から流下させると開示されている。

特開２００８−１８８５３２号公報、図２。 特許５６５７０６７号号公報。 特開２００５−１３８０８１号公報。 特開昭４８−３１５６１号公報。 特開平７−６８１１７号公報。

特許文献２に開示した集塵装置においては、泡発生部が必要とする基本構成は開示されているが、最適と認められる具体的構成は開示されていない。そこで本発明は、前記集塵装置の実施に際しての最適構成と認められる新規な泡液供給機構を提案したものである。

本発明の請求項１記載の集塵装置の泡液供給機構は、ミスト含有気体を吸引排出する際に、吸引排出流の通過位置に横列した衝突板部を設けると共に、前記衝突板部に泡液（多量の気泡で構成される流動性を備えた泡液）を流下させ、ミストを気泡に付着させて除去する集塵装置において、衝突板部の上方に、気泡生成液供給部及び散気供給部とを備えた貯留槽と、網板で形成した撹拌羽根を回転駆動する気泡生成部と、貯留槽のオーバーフローを受け、衝突板部の形成範囲と対応して設けた下方透窓から衝突板部の上方へ流動性気泡集合体である泡液を供給する泡液供給部で構成してなることを特徴とするものである。

而して貯留槽に界面活性剤（発泡剤）０．１％程度を混合した気泡生成液を所定量供給しながら、散気供給部から貯留槽内の気泡生成液に空気を所定量同時に供給し、撹拌羽根を回転駆動すると貯留槽内で多量の気泡が形成される。この気泡は貯留槽から溢れ出し、泡液供給部に送られると、泡液供給部の下方透窓から衝突板部の上方に泡液を供給する。

前記の気泡生成液の供給量及び空気供給量並びに撹拌羽根回転は適宜に制御されるもので、当該制御によって発生する気泡径や衝突板上の流下量及び流下速度が定まる。

また本発明の請求項２記載の集塵装置の泡液供給機構は、貯留槽の幅を衝突板部の横列幅と対応させて設けると共に、気泡生成部の回転軸を横列の衝突板部の横列方向と平行に架設して、回転軸に装着した撹拌羽根を均一網目とし、オーバーフロー側に掻き上げる方向に回転させてなるもので、略均一な気泡の発生となり、衝突板部の横列範囲に対応して泡液のオーバーフローが生ずるので、衝突板部への供給が不均等にならない。

また本発明の請求項３記載の集塵装置の泡液供給機構は、更に貯留槽のオーバーフロー側に、泡液供給部に対して泡液を平均的に供給するために導泡板を間欠的に突設してなるもので、泡液のオーバーフローが泡液供給部の前後に偏らずに分散されるので、衝突板部が吸引排出流に対して前後多段に設けられている場合に、下方透窓からの泡液供給が平均化されるものである。

本発明の構成は上記のとおりで、衝突板部に流下する泡液に対してミスト含有の吸引排出流を衝突させてミストを気泡に付着してミスト除去を行う集塵装置において、所望の気泡群（泡液）として連続的に供給することで、その実用性を高めるものである。

本発明が適用される集塵装置の全体図（側方断面図）。 同ミスト除去機構部の説明図（要部斜視図）。 同作用説明図（平面視断面図）。 同泡液供給機構の説明図（側報断面図） 同図（要部斜視図）。 同破泡機構の説明図（正面図）。 同作用説明図（要部断面図）。

次に本発明の実施形態について説明する。集塵装置は、塗装対象物Ａに対して塗料噴霧器Ｂで塗装を行う塗装ブースに設置されるもので、前方開口の本体ボックス或いは所定の前方開口の密閉空間を構成し、下方水槽１、ミスト除去機構部２、排気機構部３を組み込んでなり、ミスト除去機構部２の上方に泡液供給機構４を配置し、ミスト除去機構部２の下方には破泡機構５を連設したものである。

下方水槽１は、ミスト除去機構部２及び排気機構部３の下方に設置し、集塵水（破泡したミスト含有水、シャワー水）Ｃを受け入れるもので、必要に応じて沈殿する塗料スラッジの強制排出機構を付設するものである。

ミスト除去機構部２は、塗装対象物Ａの背面に設置しているもので、衝突板部２１、泡阻止板２２、及びシャワー部２３を備えてなる。衝突板部２１は、衝突面２１１の左右縁を前後方向に折曲した平面扁平コの字状板体を、前記折曲縁２１２が適宜間隔を開けて噛み合うように多数横列配置すると共に、噛み合い箇所を背面への通過路２１３に形成し、塗装ブースに対応する広い範囲からの平行吸引が行われるようにしたもので、下方水槽１の集塵水Ｃの水面直上まで設けている。更に前記衝突面２１１には、泡液流下ガイド凹凸面を形成してなるものである。

泡阻止板２２は、衝突板部２１の背後に設けたもので、多数の小孔２２１を穿設してなるもので、前記小孔２２１は、泡液供給機構４で生成した気泡の平均径よりも小径とすることが好ましいが、後述する吸引排出流Ｄの流通の大きな抵抗とならないようにする。

シャワー部２３は、泡阻止板２２の上方に配置し、泡阻止板２２の前面にシャワー水を降り注ぐようにしたものである。

排気機構部３は、泡阻止板２２の背後空間３１の気体を外気に排出する排気路３２及び排気ファン３３を備えたもので、排気ファン３３は、本集塵装置を塗料ブースに採用した場合には、塗料ミストの捕捉に適する平行集塵流となる吸引排出流（０．４〜０．６ｍ／ｓ程度）Ｄが生ずるような出力で動作させるものである。

泡液供給機構４は、各部が前記した衝突板部２１の横列幅と対応する幅員で形成された貯留槽４１と、気泡生成部４２と、泡液供給部４３とで構成され、貯留槽４１には、界面活性剤（発泡剤）を混合した気泡生成液Ｅの供給部４１１と貯水槽４１内の気泡生成液Ｅ内に散気する散気供給部４１２を設けたもので、各供給部４１１，４１２は、流量制御手段を付設してなるものである。

気泡生成部４２は、適宜な大きさで且つ均一の網目からなる網板で形成した撹拌羽根４２１を回転軸４２２に装着したもので、回転軸４２２を衝突板部２１の横列方向と平行に架設して、撹拌回転羽根４２１を貯留槽４１からオーバーフローする側に掻き上げる方向に回転させてなる。

泡液供給部４３は、貯留槽４１のオーバーフロー側に連設したもので、下面に衝突板部２１の形成範囲（前後幅も含む範囲）と対応する下方透窓４３１を設けたものであり、且つ貯留槽４１のオーバーフロー側に、導泡板４３２を間欠的に突設したものである。

破泡機構５は、泡液受部５１と、気泡搬出部５２と、破泡部５３で構成される。泡液受部５１は、下方水槽１における衝突板部２１及び泡阻止板２２の下方に、適宜な仕切り板５１１を配置して、泡液中の気泡の散乱を抑えるものである。

気泡搬出部５２は、横軸スクリューコンベア５２１と、搬出管５２２と、縦軸スクリューコンベア５２３で構成され、横軸スクリューコンベア５２１は、前記泡液受部５１内に配置し、泡液受部５１内に浮遊する多量の気泡ｆを搬出管５２２の下方開口個所に送出するものである。

搬出管５２２は、前記横軸スクリューコンベア５２１の終端から破泡部５３の気泡溜め５３１の入り口までの間に設けた立上管で、内部に縦軸スクリューコンベア５２３を配置し、気泡ｆを横軸スクリューコンベア５２１の終端から破泡部５３の気泡溜め５３１まで搬出するものである。尚横軸スクリューコンベア５２１及び縦軸スクリューコンベア５２３は適宜な駆動源（モータ）を以て回転駆動するものである。

破泡部５３は、上部に容器形状の気泡溜め５３１を備え、下部を集塵水Ｃの処理部（下方水槽１）に連結したもので、気泡溜め５３１の底面は、底面中央に流出口（オリフィス）５３２を形成したオリフィス底面板５３３で係背すると共に、前記オリフィス底面板５３３の外下面には適宜間隔（平均気泡径が１〜１．５ｍｍの場合、２〜３ｍｍ程度）で回転板５３４を配置したものである。この回転板５３４は、気泡溜め５３１の上部に設けた駆動モータ５３５からの吊下軸５３６を介して吊下げ保持されているものである。

而して集塵装置を塗装ブースに設置して使用するもので、泡液供給機構４で生成した泡液（分離浮遊し難い流動性を備えた気泡集合体）Ｆを衝突板部２１の前面の衝突面２１１に供給してゆっくりと流下させ、シャワー部２３から泡阻止板２２に向けてシャワー水を降り注ぎ、排気ファン３３を駆動することで、塗装ブースで発生した塗装ミストを周囲空気と共に吸引し、吸引排出流（ミスト含有気体）Ｄを泡液Ｆが流下している衝突板部２１に衝突させ、泡液Ｆを構成する各気泡ｆに塗装ミストを付着させ、吸引排出流Ｄから塗装ミストを除去して、清浄排気ｄとして外部放出するものである。また塗装ミストが付着した気泡ｆは自己破泡して塗料含有水として流下し、或いは自己破泡しないまま気泡状態で流下し、自己破泡しない気泡群については破泡機構５によって強制破泡して塗料含有水（集塵水Ｃ）とし、下方水槽１に溜めて処理するものである。

詳細に説明すると、泡液Ｆの生成は、貯留槽４１に界面活性剤（発泡剤）０．１％程度を混合した気泡生成液Ｅを所定量（２〜４ｌ／ｍ）供給しながら、散気供給部４１２から貯留槽４１内の気泡生成液Ｅに空気を所定量（２０〜４０ｌ／ｍ）同時に供給し、撹拌羽根４２１を回転駆動（３０〜４５ｒｐｍ）すると貯留槽１内で多量の気泡ｆ（平均気泡径を１．４〜１ｍｍ程度にすることが好ましい）が形成される。

この生成される気泡群は略均一な気泡ｆとなり、撹拌羽根４２１がオーバーフロー側に掻き上げる方向に回転させているので、前記の気泡ｆは、貯留槽４１のオーバーフロー側から泡液Ｆとなって溢れ出すことになる。

貯留槽４１から溢れ出した泡液Ｆは、間欠的に設けられた導泡板４３２に乗って奥方に溢れ出すか、或いは導泡板４３２に乗らずに貯留槽４１の側縁から溢れ出るので、泡液供給部４３において前後に偏らず略均一に分散され、当該状態（前後平均化された状態）で下方透窓４３１から衝突板部２１に泡液Ｆが供給される。

前記の衝突板部２１に泡液Ｆが供給されている状態で、排気ファン３３を駆動すると、ミスト除去機構部２の背面空間３１が負圧となり、ミスト除去機構部２の前面側から当該空間の気体を吸引することになる。即ち塗装対象物Ａに対して塗料噴霧器Ｂで塗装作業を行うことで当該作業空間に漂う塗装ミストは、吸引排出流Ｄと共にミスト除去機構部２の方向に流れる。

前記吸引排出流Ｄは、衝突板部２１の衝突面２１１に衝突し、衝突後に気流の方向を変えて通過路２１３を通過して、衝突板部２１の背後に流れ込む。この吸引排出流Ｄが衝突面２１１に衝突すると、当該衝突面２１１をゆっくりと流下する泡液Ｆと接触し、気泡ｆの表面に塗装ミスト（塗料や溶剤の微粒子）が付着する。従って塗装ミストは泡液Ｆと共に流下して適宜処理されるものである。

前記泡液Ｆの流下途中において、泡液Ｆから離脱して浮遊する気泡ｆ１が発生する場合があるが、この浮遊気泡ｆ１にも塗料ミストが付着し、吸引排出流Ｄに乗って通過路２１３を通って衝突板部２１の背後に流れ込むが、衝突板部２１の背面に設けた泡阻止板２２に衝突し、且つシャワー部２３からのシャワー水を浴び、浮遊気泡ｆ１は破裂する。そして浮遊気泡ｆ１に付着した塗装ミストは、シャワー水と共に下方水槽１に流れ込むものである。

衝突板部２１から流下する泡液Ｆは、塗装ミストが付着した気泡ｆと自己破泡して塗料含有水が混合した状態となって流下する。流下泡液Ｆは下方水槽１において仕切り板５１１で仕切られた泡液受部５１の範囲内に流下し、自己破泡しない気泡群はその範囲内で浮いた状態となり、破裂して塗料含有水は集塵水Ｃとなって下方水槽１内に溜まる。

浮いた状態の気泡群Ｆ１は、横軸スクリューコンベア５２１によって搬出管５２２の下方に送られ、搬出管５２２に達した気泡群Ｆ１は縦軸スクリューコンベア５２３によって破泡部５３の気泡溜め５３１に送り込まれる。

気泡溜め５３１に送り込まれた気泡群Ｆ１の気泡ｆは、オリフィス底面板５３３の流出口５３２から回転板５３４上に流れる。そうすると回転板５３３が回転しているので、その遠心力によって気泡ｆは、オリフィス底面板５３３の下面と回転板５３４のとの間隙に送り込まれ、当該間隙の通過で気泡ｆが間隙の上下壁との衝突で破壊されて集塵水Ｃとなり、流下し適宜処理されるものである。

１ 下方水槽
２ ミスト除去機構部
２１ 衝突板部
２１１ 衝突面
２１２ 折曲縁
２１３ 通過路
２２ 泡阻止板
２２１ 小孔
２３ シャワー部
３ 排気機構部
３１ 背後空間
３２ 排気路
３３ 排気ファン
４ 泡液供給機構
４１ 貯留槽
４１１ 気泡生成液供給部
４１２ 散気供給部
４２ 気泡生成部
４２１ 撹拌羽根
４２２ 回転軸
４３ 泡液供給部
４３１ 下方透窓
４３２ 導泡板
５ 破泡機構
５１ 泡液受部
５１１ 仕切り板
５２ 気泡搬出部
５２１ 横軸スクリューコンベア
５２２ 搬出管
５２３ 縦軸スクリューコンベア
５３ 破泡部
５３１ 気泡溜め
５３２ 流出口（オリフィス）
５３３ オリフィス底面板
５３４ 回転板
５３５ 駆動モータ
５３６ 吊下軸
Ａ 塗装対象物
Ｂ 塗料噴霧器
Ｃ 集塵水
Ｄ 吸引排出流
ｄ 清浄排気
Ｅ 気泡生成液
Ｆ 泡液（流動性気泡集合体）
ｆ 気泡

Claims (3)

1. ミスト含有気体を吸引排出する際に、吸引排出流の通過位置に横列した衝突板部を設けると共に、前記衝突板部に泡沫を流下させて、ミストを気泡に付着させて除去する集塵装置において、衝突板部の上方に、気泡生成液供給部及び散気供給部を備えた貯留槽と、網板で形成した撹拌回転羽根を設けた気泡生成部と、貯留槽のオーバーフローを受け、衝突板部の形成範囲と対応して設けた下方透窓から衝突板の上方へ流動性気泡集合体である泡液を供給する泡液供給部で構成してなる集塵装置の泡液供給機構。
2. 貯留槽の幅を衝突板部の横列幅と対応させて設けると共に、気泡生成部の回転軸を横列の衝突板部の横列方向と平行に架設して、回転軸に装着した撹拌羽根を均一網目とし、オーバーフロー側に掻き上げる方向に回転させてなる請求項１記載の集塵装置の泡液供給機構。
3. 貯留槽のオーバーフロー側に、泡液供給部に対して泡液を平均的に供給するために導泡板を間欠的に突設してなる請求項２記載の集塵装置の泡液供給機構。