JP2019122901A - ミストコレクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、特にミスト中に揮発性のミストが混入している場合でも揮発性のミストを確実に補集できるミストコレクタに関するものである。【解決手段】第１、第２フィルタをケース１内に配置し、これらフィルタによってミスト等を完全に捕捉するミストコレクタであって、同コレクタは、ケース１と、該ケースの上流側に配置した第１フィルタ３と、該第１フィルタ３の下流に配置したファン４と、ファンの下流に配置した第２フィルタ５とを備え、前記第１フィルタには対向してフィルタに付着した汚染物を掻き落とすことができるブレード２を備えていることを特徴とするミストコレクタであり、この構成により従来提案されているミストコレクタでは補集が困難であった揮発性ミストを確実に補集することができ工場などの作業環境を改善することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、雰囲気中から粉塵、油や水のミスト、蒸気（微小粒子）等を有効に分離できるミストコレクタに関するものであり、特にミスト中に揮発性のミストが混入している場合でも揮発性のミストを確実に補集できるミストコレクタに関するものである。

雰囲気中から粉塵、油や水や蒸気のミスト等を有効に分離する手段として、フィルター式のものが良く用いられているが、目詰まりして圧力低下し、風量低下による火災の原因となる。また、輸送速度が低下すると局所排気となるような問題が発生し、清掃やメンテナンスに手間がかかるといった問題を抱えていた。

一方、ミストコレクタの先行技術を見ると、特許文献１（特開２０１３−２２４９５号公報）に記載される発明は、「空気吸入孔と空気排出孔とを備えた筐体と、前記筐体の内部で水平方向に延びた軸を中心にして前記筐体に対し回転自在に設けられ、前記空気吸入孔から入って前記筐体の内部を流れ前記空気排出孔から排出される空気中のミストを、回転することで捕集するミスト捕集部材と、前記筐体の下部に設けられ、前記ミスト捕集部材で捕集されることで液体状もしくは流動体状になり、前記ミスト捕集部材から離れて落下してくるミスト集合体を受けるオイルパン部と、前記オイルパン部と前記ミスト捕集部材とを清掃しまた点検するために、前記筐体に設けられた清掃用孔と、前記清掃用孔を開閉するために前記筐体に設けられた清掃用扉と、を有することを特徴とするミスト捕集装置。」というものである。

また、特許文献２（特開２０１５−１０７８７号公報）に記載される発明は、「空気の流れの流路上で電動機により回転させて前記空気中の油分を捕獲する円盤状のフィルタであって、 前記空気の流れを通過させるスリットの形状を有する孔を複数備え、前記スリットの長軸方向は、前記フィルタの半径方向の成分を含むフィルタ。」というものである。

さらに、特許文献３（特開２０１０−１５８６３４号公報）に記載される発明は、「略鉛直方向に軸線を有する電動モータと、該電動モータの外周を所定間隔を存して同軸上に包囲する略円筒形状の内筒と、該内筒の外周を所定間隔を存して同軸上に包囲する略円筒形状の外筒と、前記電動モータの出力軸に固定されて中心側から外周側へと気流を案内する吸引ファンと、前記外筒の外壁面から軸線と交差する接線方向に突出して前記外筒の外部と内部とを連通する吸気口を有する吸気管と、を備え、前記吸引ファンの回転に伴って発生した負圧によって前記吸気口から吸気した気流を分離するように前記吸引ファンの一次側に形成されたサイクロン部と、該サイクロン部と前記吸引ファンとの間に配置されて前記出力軸と同軸に回転する回転円板と、該回転円板の外周付近に複数設けられて上下に流通する気流に対して回転時に衝突作用を及ぼすメッシュと、前記回転円板と前記吸引ファンとの間に配置されて前記回転円板の回転方向と同方向に旋回する気流を中心側に案内する固定羽根体と、を備え、前記吸引ファンの回転に伴う吸引作用によって前記吸気口から吸引したオイルミストを含む含塵気流を旋回気流として前記サイクロン部の遠心作用にてオイルミストに含まれる切粉等の比較的大きな粉塵を分離し、且つ、その旋回気流の旋回方向と逆方向に回転する前記メッシュによって旋回しながら上昇するオイルミストを衝突させつつ外周に弾き飛ばしたうえで、前記外筒から廃油することを特徴とするオイルミスト除去装置。」というものである。

特開２０１３−２２４９５号公報 特開２０１５−１０７８７号公報 特開２０１０−１５８６３４号公報

上述した公知のミスト補集装置は、空気中のミストを、円板部材を回転することで捕集したり、メッシュによって旋回しながら上昇するオイルミストを衝突させつつ外周に弾き飛ばして分離するなど、円板状の部材を回転しながら微粒子を分離する構成となっているが、実際に工場などでミスト除去作業を行なってみると、雰囲気中に混入している微粒子を効果的に分離することができず、さらに分離するための効率が悪く、雰囲気浄化用としては満足の行く装置ではなかった。

このため、本出願人は、網状体の代わりにどのような部材により気体通気部を構成することが良いのかについて鋭意研究した結果、エキスパンドメタルが幅が狭くてコンパクトな上に、集塵作用、ミスト凝集作用が高いことを確認し、こうした知見にもとづき、エキスパンドメタルを有効利用し、或いは組み合わせて用いた高性能な粉塵・ミスト捕集用のミストコレクタの開発に成功し、すでに出願をおこなっている（特願２０１５−８２２３３）。

しかしながら出願した前記ミストコレクタは、現状においてそれなり効果を確認することができたものの、実用的な面で以下のような問題点が明らかになってきている。
この装置は、油性・水溶性のオイルミストに対してはそれらの粒径が大きいためそれなりの効果を発揮するが、灯油、揮発性油などのエアミストに対しては、エアミストの最小粒径がさらに小さいためにミストがフィルタをすり抜け排気口から排出されてしまい、その後それらが排気口から出た段階で、０．１μｍ〜１μｍの粒径に固まったミストとなって再び空中に飛散するという問題が明らかになってきた。特にこれまでに提案されたミストコレクタでは揮発性のミストは集塵が難しいことが明らかになってきている。

現在安全衛生法では０．１μｍ〜７μｍの粒子は最大濃度３ｍｇ／ｍ３とする基準値が設定されていることから、大手メーカーではこの基準値を０．１ｍｇ／ｍ３〜０．５ｍｇ／ｍ３となる環境濃度とするミストコレクタの開発を進めている。
本出願人は、前述した技術背景の中、特にフィルタに関して鋭意開発研究をすすめた結果、揮発性のあるミストでも確実に補集できるミストコレクタの開発に成功した。

このため、本発明が採用した技術解決手段は、
第１、第２フィルタをケース内に配置し、これらフィルタによってミスト等を完全に捕捉するミストコレクタであって、同ミストコレクタは、ケースと、該ケースの上流側に配置した第１フィルタと、該第１フィルタの下流に配置したファンと、前記ファンの下流に配置した第２フィルタとを備え、前記第１フィルタには対向してフィルタに付着した汚染物を掻き落とすことができるブレードを配置し、第１、第２フィルタを特殊なフィルタ構成（発水加工）としたことを特徴とするミストコレクタであり、この構成により従来提案されているミストコレクタでは補集が困難であった揮発性ミストを確実に補集することができ工場などの作業環境を改善することができる。

第１、第２フィルタをケース内に配置し、これらフィルタによってミスト等を完全に捕捉できるので、従来提案されているミストコレクタでは補集が困難であった揮発性ミストを確実に補集することができ工場などの作業環境を改善することができる。また、機構が簡単であるため小型化でき、さらに、ミストコレクタの配置角度も自由に設定できる。また、低コスト化を図ることができる。

図１は本発明に係るミストコレクタの一例を表す説明図である。 図２は本発明に係る第１フィルタの押さえ板の正面図である。 図３は本発明に係る第２フィルタの正面図および断面図である。

本願発明を実施する形態として、ミズトコレクタは、
第１、第２フィルタをケース内に配置し、これらフィルタによってミスト等を完全に捕捉するミストコレクタであって、同ミストコレクタは、ケースと、該ケースの上流側に配置した第１フィルタと、該第１フィルタの下流に配置したファンと、ファンの下流に配置した第２フィルタとを備え、前記第１フィルタには対向してフィルタに付着した汚染物を掻き落とすことができるブレードを備えており、さらに第１、第２フィルタを特殊なフィルタ構成としたことを特徴とするミストコレクタであり、この構成により従来提案されているミストコレクタでは補集が困難であった揮発性ミストをことを特徴としており、この構成により従来提案されているミストコレクタでは補集が困難であった揮発性ミストを確実に補集することができ工場などの作業環境を改善することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るミストコレクタの一例を表す説明図である。ミストコレクタは基本的に、ケ−ス１を兼ねた本体、その本体内に収容されるブレード２、前記ブレード２の下流側に配置される第１フィルタ３、前記第１フィルタ３の下流に配置されケース１内に形成された流路内に気体を吸引するファン４、該ファン４の下流に配置される第２フィルタ５とを備えおり、ケース１の吸引口（上流側）１ａから吸い込んだミストを第１、第２フィルタ３、５で浄化し、排気口（下流側）１ｂから清浄化された空気を排出するようにした構成となっている。また、廃液はケースに形成された廃液口１ｃから排出されるようになっている。特に前記第１フィルタ３は、多孔性不織布等の濾過材の表面に、水をはじく加工（ハッスイ加工）をほどこし、フィルタ形状として構成してある。さらに、第２フィルタは従来公知のものでもよいが必要に応じて第１フィルタと同様の構成とすることもでき、この場合、さらに確実に揮発性ミストを確実に補集することができる。

以下ミストコレクタの構成をさらに詳細に気体の流れに沿って上流側から説明すると、ケース（本体）１は本例では円筒状に構成されており、その円筒状の一端側にミストを含んだ気体を吸引する吸引口１ａが形成されている。またケース１の他端側には本体内に収容されたフィルタによって浄化された気体を排気する排気口１ｂが形成され、さらにケースの下方には廃液口１ｃが形成されている。
ケース１の吸引口１ａの下流には汚染気体中に混じっている金属片などを補集する目の細かい金網６が支持ケース６ａによって支持されている。そして、その下流側にはケース１内に配置した支持板７によって軸８がナット８ａによって固定支持され、その軸８上に前記ブレード２がベアリング９を介して回転自在に配置されている。この構成によりブレード２は、吸引口１ａから吸引された気体の流れによって風車の如く回転可能となっている。なお、本例ではブレード２は気流によって回転させられる機構となっているが、軸８の端部にモータを取り付けモータの力でブレード２を回転できるようにすることも可能である。

ブレード２の下流には前記ブレード２の直径よりも大きい直径を有する第１フィルタ３が配置されており、第１フィリタ３の外周は、前述した支持ケース６ａの内周面の直径とほぼ同じ径として形成されている。またこの第１フィルタ３は軸８に固定された押さえ板１０（図２参照）により両面を保持固定されている。
前記第１フィルタ３は、多孔性不織布等の濾過材の表面に、水をはじく加工（発水加工）をほどこし、フィルタ形状として構成されている。
なおこの第１フィルタも必要に応じて図示せぬ回転駆動装置により回転自在とすることもできるが、この場合には第１フィルタとブレードとの回転数に差を設け、後述するようにブレードによる微粒子書き落とし作用を行なわせる必要がある。
前記ブレード２の後端は前記第１フィルタ３の上流側面と対向しており、第１フィルタ３で補集した汚染物を掻き取ることができるようになっおり、これにより第１フィルタ３の目詰まりを防止できるようになっている。

第１フィルタ３の下流側に配置される前記支持板７には第１フィルタ３を通過した気体を下流に流す流通口７ａが設けられており、さらに流通孔には後述するファン４に気体をガイドするガイド体７ｂが取り付けられている。
そして前記流通口７ａ、ガイド体７ｂに対向してファン４が配置され、このファン４はケース内に設けたモータ支持部材１１によって支持されたモータＭの軸１２に固定されている。前記モータＭを駆動するとファン４が回転し、ケース１の吸引口１ａから気体をケース１内に吸引できるようになっている。
また、前記ケース１内の後部にはモータ収容室１３が形成されており、モータＭはこのモータ収容室内に収容されている。

そしてモータの周囲にはモータ部分を覆うように第２フィルタ５が配置されている。第２フィルタ５は図３（イ）（ロ）に示す構成を備え、気体を濾過材５ａの外周を介して中心側に吸引し、中心部分から気体をケース１の外に排出できるようになっている。
第２フィルタ５は図に示すように円筒状に形成され、円周部分にジグザグに折った従来公知の濾過材５ａが配置されている。この第２フィルタ５は外周から中心部に向けて汚染気体を通し、中心部から排気口に気体を排出できる機能を有し、濾過材５ａによって気体中のミストを集塵できるようになっている。
なお、前記第２フィルタ５の濾過材５ａは多孔性不織布等の濾過材で構成され、気体が流れ込む外周面に、水をはじく加工（ハッスイ加工）をほどこし、フィルタ形状として構成することが望ましい。

上記構成からなるミストコレクタの作動を説明する。
図１において、ケース１内のモータＭを駆動するとファン４が回転し、ケース１の吸引口１ａから汚染気体がケース１内に流入する。このとき、汚染気体内に混入している金属加工片など比較的大きな汚染物は目の細かい金網６によって捕捉される。
金網６を通過した気体はブレード２を回転させ、さらに第１フィルタ３に流れこみ、第１フィルタ３によってミストが補集される。第１フィルタ３の表面に付着した汚染物が、ある程度フィルタ上に積層してくるとブレード２の後端面で掻きおとされ、フィルタ３表面に汚染物が積もってフィルタ３が目詰まりすることを防止している。
なお、第１フィルタ３をモータ等によって回転自在とする構成としておくと、第１フィルタ３の回転によって発生する遠心力により、第１フィルタに捕捉されたミストは外周に吹き飛ばされ、回収することができる。

第１フィルタ３を通過した汚染気体は、流通口７ａ、ガイド体７ｂを通ってファン４によって吸引され、さらに、ファン４の作用で第２フィルタ５の外周側に送気され、第２フィルタ５の濾過材５ａを通って第２フィルタ５の中心部へとながれ、さらにそこからケースの排気口１ｂを通って外気へ排出される。この気体の流れを図１中において点線矢印で示す。なお、ケース内に溜まった廃液は適宜廃液口１ｃから排出されるようになっている。

以上説明したように、本発明によれば、第１、第２フィルタをケース内に配置し、これらフィルタによってミスト等を完全に捕捉できるので、従来提案されているミストコレクタでは補集が困難であった揮発性ミストを確実に補集することができ工場などの作業環境を改善することができる。また、機構が簡単であるため小型化できさらに、ミストコレクタの配置角度も自由に設定できる。また、第１、第２フィルタの濾過材を多孔性不織布等の濾過材で構成し、気体が流れ込む外周面に、水をはじく加工（ハッスイ加工）をほどこし、フィルタ形状とすることで確実に揮発性ミストを回収することができる。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、この発明のミストコレクタは、粉塵・ミスト捕集の捕集能力が高い小型化可能のミスト分離機を提供しようとするものであり、大幅なコスト削減に寄与できるので、産業界に広く受け入れられることが期待できる。
また、ミストコレクタのケースは実施例では円筒状について説明しているが、角筒状に形成することもできる。またブレードは上記例では風車のように気流によって回転させる構成のものを説明したが、ブレード回転用のモータを備えるようにしてもよい。
本発明はその精神や主要な特徴から逸脱することなく、他の種々な形で実施することができ、そのため、前述の実施例は単なる例示に過ぎず、本発明を限定的に解釈してはならない。

１ ケース
１ａ 吸引口
１ｂ 排出口
１ｃ 廃液口
２ ブレード
３ 第１フィルタ
４ ファン
５ 第２フィルタ
５ａ 濾過材
６ 金網
６ａ 支持ケース
７ 支持板
７ａ 支持板に形成された孔
７ｂ ガイド体
８ 軸
８ａ ナット
９ ベアリング
１０ 押さえ板
１１ モータ支持部材
１２ モータの軸
１３ モータ収容室

Claims (3)

1. 第１、第２フィルタをケース内に配置し、これらフィルタによってミスト等を完全に捕捉するミストコレクタであって、同ミストコレクタは、ケースと、該ケースの上流側に配置した第１フィルタと、該第１フィルタの下流に配置したファンと、ファンの下流に配置した第２フィルタとを備え、前記第１フィルタには対向してフィルタに付着した汚染物を掻き落とすことができるブレードを備えていることを特徴とするミストコレクタ。
2. 前記ブレードはモータによって回転できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のミストコレクタ。
3. 第１、第２フィルタは、多孔性不織布等の濾過材の表面に、水をはじく加工（発水性加工）をほどこし、フィルタ形状として構成してあることを特徴とする請求項１または２に記載のミストコレクタ。

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