JP3571154B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルタ装置に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、液滴捕集装置を用いて濾材での捕捉ミストを回収除去する各種用途のフィルタ装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記の如き液滴捕集装置では、図４に示すように、処理済気体ＥＡの排気路６に介装した送風機８の吸引力により給気路５から上部室３に処理対象気体ＳＡを導入することにおいて、上部室３に導入された処理対象気体ＳＡは、拡散を伴うだけの単純な気流経路で液滴捕捉材層２に向かって流れるものとなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来装置では、処理対象気体ＳＡに含まれる液滴のほとんど全てを液滴捕捉材層２の捕捉機能により捕捉し、そして、この捕捉液滴を凝集大粒化させて液滴捕捉材層２から下部室下部の受け部７へ落下させるが、この落下の際に、排気路開口６ａに向かう処理済気体ＥＡの気流に再び乗って（すなわち、再飛散して）処理済気体ＥＡとともに排気路６へ持ち出される液滴が多く、これが原因で液滴捕集効率の低下を招いていた。
【０００５】
以上の実情に対し、本発明の主たる課題は、上記の如き再飛散による排気路への液滴持ち出しを効果的に防止できて、高い液滴捕集効率を得られる液滴捕集装置を提供する点にある。
【０００６】
また、この液滴捕集装置を用いて濾材の再生処理を良好に行えるフィルタ装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１記載の発明では、濾材における付着液（捕捉ミストが凝集した液）を吸引ヘッドにより吸引除去して濾材を再生する。そして、この濾材再生において、付着液とともに吸引ヘッドに吸引される気体（すなわち、吸引液の分散液滴を含む気体）を、処理対象気体として、吸引ヘッドに接続の吸引路を介し前記液滴捕集装置に導入し、これにより、この液滴捕集装置において濾材からの吸引液を分離捕集し、液滴を分離除去した処理済気体を前記排気路へ送出する。
【０００８】
これに対し、排気路を介して導出する処理済気体（すなわち、吸引ヘッドからの吸引気体で液滴を分離除去したもの）を、気体通過方向において濾材の上流側で浄化対象気体に合流させることにより、処理済気体中に分離捕集し切れない微細なミストや塵埃が仮に残存したとしても、これら微細ミストや微細塵埃を濾材で捕捉でき、この点、吸引による濾材再生において濾材からの吸引液や吸引塵埃の漏出を一層確実に防止できる。
【０００９】
〔２〕請求項２記載の発明では、前記濾材に通過させる浄化対象気体の含有ミストのうち濾材に至る以前に落下するものを、気体通過方向において濾材の上流側に設けたドレンパンで受け止める。そして、液滴捕集装置から捕集液回収路を介して導出する捕集液（すなわち、濾材再生において濾材から吸引した液）を、ドレンパンにおける受け止め液と合流させて集合排出路へ導くことにより、元は同じ液である捕集液とドレンパンの受け止め液とを一括に処理でき、液の後処理を容易できる。
【００１０】
〔３〕請求項３記載の発明では、前記上部室において給気路から供給される処理対象気体を旋回付与手段により縦軸芯周りで旋回させることにより、上部室に導入した処理対象気体中の液滴のうち比較的大粒径のものは、旋回に伴う遠心作用により上部室の内周面に衝突させて捕捉し、その後、この衝突液滴を上部室の内周面、及び、それに続く下部室の内周面を伝わせる形態で下部室下部の受け部まで流下させる。
【００１１】
一方、遠心作用が小さくて上部室内周面への衝突には至らない比較的小粒径の液滴（すなわち、処理対象気体に乗ったままの液滴）は、処理対象気体が液滴捕捉材層を通過する過程において液滴捕捉材層で捕捉し、この捕捉後、凝集大粒化させて液滴捕捉材層から下部室下部の受け部に落下させるが、上記の如く室の内周面を伝って流下する液は気流による再飛散を生じ難く、また、この内周面を伝って流下する液量分だけ、下部室内における液滴捕捉材層からの落下液滴量そのものが減少することで、下部室内での落下液滴の再飛散量（排気路開口へ向かう気流に再び乗る落下液滴の量）も減少する。
【００１２】
つまり、このことにより、排気路への液滴持ち出しを効果的に防止できて、液滴捕集効率を従来装置に比べ大きく向上させることができる。
【００１３】
また、液滴捕捉材層による液滴捕捉に加え、上記の如く遠心作用を利用した液滴捕捉を併用するから、液滴の捕捉性能そのものも従来装置に比べ向上でき、この点からも、上記液滴持ち出しの防止と相まって液滴捕集効率を効果的に向上させることができる。
【００１４】
さらにまた、上部室での旋回による液滴捕捉により、液滴捕捉材層中の保持液滴量も少なくなることで、従来装置に比べ液滴捕捉材層の気体通過抵抗が小さくなり、これにより 、気体搬送に要する動力も節減できる。
【００１５】
そして、この構成によれば、排気路への液滴持ち出しを効果的に防止した状態で高い液滴捕集効率をもって濾材からの吸引液を分離捕集できるから、処理済気体を濾材の上流側へ還流させる場合において、処理済気体中に多くの液滴が残存して、この残存液滴が濾材に大量に再付着するといったことを効果的に防止した状態で、濾材の再生処理を良好に行うことができる。
【００１６】
〔４〕請求項４記載の発明では、平面視において前記上部室の内周面を円形に形成することにより、その平面視円形内周面による案内をもって、旋回付与手段による上部室での縦軸芯周りでの旋回流形成を効率良く行うことができ、これにより、前述の旋回による液滴捕捉機能を高めて、液滴捕集効率の向上をさらに促進できる。
【００１７】
〔５〕請求項５記載の発明では、前記旋回付与手段として、上部室に対する給気路の開口を、平面視において上部室内周面の接線方向で処理対象気体を上部室に流入させる構造にし、この接線方向での気体流入により、上部室内周面を案内面とする状態で処理対象気体の流入速度エネルギーを旋回力に変換して、上部室内で縦軸芯周りの旋回流を形成させる。
【００１８】
つまり、この構成によれば、液滴捕集装置に対する本来装備の気体搬送装置を利用して上部室での旋回流形成を行うから、旋回付与手段として本来の気体搬送装置とは別の専用駆動装置を設けて、この専用駆動装置により旋回流形成を行うに比べ、装置構成を簡略化して装置製作を容易にするとともに装置コストを安価にすることができる。
【００１９】
なお、前記下部室において、排気路の開口を上方から囲う邪魔板を設ければ、この邪魔板の障壁作用をもって、落下液滴の再飛散による排気路への液滴流出を一層確実に防止することができ、これにより、液滴捕集効率の向上をさらに促進できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は液滴捕集装置を示し、縦向きに設置する円筒状容器１の内部を外形形状が円盤状の液滴捕捉材層２により上部室３と下部室４とに仕切り、液滴を含む処理対象気体ＳＡの給気路５を上部室３に開口させるとともに、液滴捕捉材層２を通過させて含有液滴を除去した処理済気体ＥＡに対する排気路６を下部室４に開口させ、そして、下部室４の下部において排気路６の開口６ａよりも低い部分を、液滴捕捉材層２での捕捉後に凝集大粒化して液滴捕捉材層２から落下する液滴の受け部７にしてある。
【００２１】
８は排気路６に介装した送風機であり、この送風機８の吸引力により、処理対象気体ＳＡを給気路５から上部室３に導入して液滴捕捉材層２に通過させるとともに、液滴捕捉材層２を通過した処理済気体ＥＡを下部室４から排気路６へ導出する。
【００２２】
９は捕集液Ｌの取り出し用として受け部７の最下部よりも若干高い位置で受け部７に開口させた捕集液回収路であり、この捕集液回収路９には送風機８の吸引力による逆流を防止するトラップ１０を設けてある。また、１１は塵埃などの堆積物を液Ｌとともに取り出すために受け部７の最下部に開口させた清掃用排液路であり、この清掃用排液路１１には通常時は閉弁状態にしておく開閉弁１２を設けてある。
【００２３】
液滴捕集材層２は、ワイヤーなどの線材や金網などの網材、あるいは、繊維などを構成材として空隙率の大きな立体構造を形成したものであり、通過する処理対象気体ＳＡ中の液滴を構成材に接触させて捕捉し、その後、層中で捕捉液滴どうしを凝集させて大粒化した状態で層から離脱落下させるものである。
【００２４】
上部室３に対する給気路５の開口５ａは、平面視において、円形の上部室内周面３ａに沿わせる状態で処理対象気体ＳＡを上部室３に流入させる、換言すれば、平面視において上部室内周面３ａの接線方向で処理対象気体ＳＡを上部室３に流入させる構造としてあり、これにより、給気路５から流入する処理対象気体ＳＡを上部室３において縦軸芯Ｐ周りで旋回させるようにしてある。
【００２５】
つまり、この給気路開口構造を旋回付与手段Ｃとして、上部室３で処理対象気体ＳＡを縦軸芯周りで旋回させることにより、処理対象気体ＳＡ中の液滴のうち比較的大粒径のものは、旋回に伴う遠心作用により上部室３の内周面３ａに衝突させて捕捉し、この衝突液滴を上部室３の内周面３ａ、及び、それに続く下部室４の内周面４ａを伝わせる形態で下部室下部の受け部７まで流下させる。
【００２６】
そして、遠心作用が小さくて上部室内周面３ａへの衝突には至らない比較的小粒径の液滴（すなわち、処理対象気体ＳＡに乗ったままの液滴）のみを、液滴捕捉材層２における処理対象気体ＳＡの通過過程で液滴捕捉材層２により捕捉して凝集大粒化状態で液滴捕捉材層２から受け部７に落下させるようにし、これにより、下部室４内における液滴捕捉材層２からの落下液滴量そのものを小量化して、落下液滴の再飛散による排気路６への液滴流出を防止する。
【００２７】
また、下部室４には排気路６の開口６ａを上方から囲う邪魔板１３を設けてあり、この邪魔板１３の障壁作用によっても、落下液滴の再飛散による排気路６への液滴流出を合わせ防止する。
【００２８】
この邪魔板１３は、その囲い空間の下向き開口が排気路開口６ａよりも充分に大きい開口面積を有して、この下向き開口における処理済気体ＥＡの流速が排気路開口６ａにおける処理済気体ＥＡの流速よりも小さくなるようにしてあり、これにより、邪魔板１３の上面を伝って邪魔板１３の板縁から落下する液滴や、邪魔板１３の板縁近傍を落下する液滴捕捉材層２からの落下液滴が、再飛散状態で邪魔板１３の囲い空間内に侵入して排気路開口６ａに至るといったことを防止する。
【００２９】
１４は容器１の蓋であり、この蓋１４を開けることにより容器１の上部開口から容器内を容易に清掃できるように、また、この蓋１４を開けて液滴捕捉材層２を容器１から取り出すことにより、液滴捕捉材層２の清掃や交換を容易に行えるようにしてある。
【００３０】
図３は上記の液滴捕集装置Ｘを用いたフィルタ装置を示し、ダクト１５に介装したフィルタケース１６において帯状の濾材１７を張設し、オイルや酸性液などのミストを含む浄化対象気体ＳＳＡを張設濾材１７に通過させることにより、その含有ミストを濾材１７で捕捉分離して通過気体ＳＳＡを浄化する。
【００３１】
濾材１７は、その張設部（すなわち気体通過部）において一定期間使用すると、その使用済分を下部配置の巻き取りロール１８に巻き取るとともに、その巻き取り量に相当の量を上部配置の繰り出しロール１９から張設部に繰り出して濾材更新するようにしてあり、この濾材更新の際の濾材移動については、濾材張設部の下流側にネット状の無端回動帯２０を設け、通過気体ＳＳＡにより張設部の濾材１７をネット状無端回動帯２０に押し当てた状態で、この無端回動帯２０に対する上下の回転支軸２１ａ，２１ｂ、並びに、繰り出しロール１９及び巻き取りロール１８の夫々に対する回転支軸２２ａ，２２ｂをモータ２３により連動回転させることにより、濾材１７をネット状無端回動帯２０とともに移動させて、巻き取りロール１８への濾材巻き取りと繰り出しロール１９からの濾材繰り出しを行う。
【００３２】
２４は上記の各回転支軸２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂをモータ２３により連動回転させるチェーン伝動機構、２５ａ，２５ｂは濾材１７に対する繰り出し側及び巻き取り側の案内用遊転ローラである。
【００３３】
液滴捕集装置Ｘの装備については、その容器１及び送風機８をフィルタケース１６の外部でその近傍に設置し、一方、フィルタケース１６の内部において濾材張設部の下部で巻き取りロール１８の近傍に、濾材１７の全巾にわたって気体流れ方向の上流側から濾材１７に接した状態ないしは近接した状態で、濾材１７における付着液（すなわち、捕捉ミストが凝集した液）を濾材１７から吸引除去する吸引ヘッド２６を設け、この吸引ヘッド２６に接続の吸引路２７を前記の給気路５として液滴捕集装置Ｘにおける容器１内の上部室３に連通させてある。
【００３４】
つまり、濾材更新の際に合わせ送風機８を運転して送風機８の吸引力を吸引ヘッド２６に作用させることで、巻き取りロール１８に巻き取る濾材１７の付着液を吸引ヘッド２６により吸引除去し、巻き取りロール１８への巻き取り濾材１７を再生する。また、吸引ヘッド２６から付着液とともに吸引される気体ＳＡ（すなわち、吸引液の分散液滴を含む気体）を吸引路２７を介して液滴捕集装置Ｘの上部室３へ導くことで、この液滴捕集装置Ｘにより濾材１７からの吸引液を分離捕集する。
【００３５】
フィルタケース１６の上流側におけるダクト１５の底部には、通過浄化対象気体ＳＳＡに含まれるミストのうち濾材張設部に至る以前に大粒化して自重落下するものを受け止め、この受け止め液を集合排出路２８ａに導くドレンパン２８を設けてあり、これに対し、液滴捕集装置Ｘの捕集液回収路９は、液滴捕集装置Ｘによる上記捕集液Ｌをこのドレンパン２８上に流出させてドレンパン受け止め液とともに集合排出路２８ａへ排出するように、その出口９ａをダクト１５内のドレンパン２８上に開口させてある。また、液滴捕集装置Ｘの排気路６は、液滴捕集装置Ｘでの処理済気体ＥＡを再度、浄化対象気体ＳＳＡとともに濾材１７に通過させるように、その出口６ｂをフィルタケース１６の上流側でダクト１５内に開口させてある。
【００３６】
濾材更新及びそれに伴う送風機８の運転はタイマー制御により設定時間毎に自動的に行うようにしてあり、そして、設定回数の濾材更新により繰り出しロール１９の濾材１７を使い切ると、モータ２３の逆転運転により、巻き取りロール１８における濾材１７（すなわち、巻き取りの際に付着液を吸引除去して再生した濾材）の全量を一旦繰り出しロール１９の側へ自動的に巻き戻し、その後、再び前述の設定時間毎の濾材更新を行いながら、濾材１７を再使用するようにしてある。
【００３７】
また、この巻き戻しの際にも送風機８を自動運転して、繰り出しロール１９へ送る濾材１７に対し吸引ヘッド２６を再度吸引作用させ、これにより、濾材１７の再使用にあたり、付着液除去を一層完全にしてより高い濾材再生度を得るようにしてある。
【００３８】
なお、２９はモータ２３及び送風機８に対する制御盤であり、この制御盤２９により前記の自動濾材更新、自動巻き戻し、及び、これら濾材更新や巻き戻しに伴う送風機自動運転を行う。
【００３９】
〔別の実施形態〕
次に別の実施形態を列記する。
本発明の液滴捕集装置において、処理対象気体は空気を初め、どのような気体であってもよく、また、その処理対象気体が含む液滴も、オイル、酸性液、アルカリ性液、水など、どのような液体の液滴であってもよい。
【００４０】
前述の実施形態では、旋回付与手段として、平面視で給気路開口から上部室内周面の接線方向に処理対象気体を流入させる構成を採用したが、旋回付与手段はこの構成に限定されるものではなく、例えば、プロペラなどの専用の駆動装置により、上部室において縦軸芯周りの旋回流を形成するようにしてもよい。
【００４１】
縦軸芯周りの旋回流を形成する上で上部室内周面の平面形状は円形することが好ましいが、場合によっては、上部室内周面の平面形状を楕円や多角形など、円形以外の形状にしてもよい。
【００４２】
上部室内周面の平面形状を円形にすることにおいて、上部室の立体形状は前述の実施形態の如き直円筒形状に限定されるものではなく、円錐形状や逆円錐形状、あるいは、上下中間部が括れた円筒形状や上下中間部が拡径した円筒形状など、種々の立体形状を採用できる。
【００４３】
排気路開口を上方から囲う邪魔板を下部室に設ける場合、その邪魔板の具体的形状・構造は種々の構成変更が可能であり、また、場合によっては邪魔板の装備を省略してもよい。
【００４４】
本発明のフィルタ装置において、浄化対象気体は空気を初め、どのような気体であってもよく、また、その浄化対象気体が含むミストも、オイル、酸性液、アルカリ性液、水など、どのような液体のミストであってもよい。
【００４５】
また、本発明のフィルタ装置は、浄化対象気体に含まれるミストの捕捉を主目的とするもの、あるいは、ミストとともに浄化対象気体に含まれる塵埃など、ミスト以外の含有物の捕捉を主目的とするもののいずれであってもよい。
【００４６】
前述の実施形態においては、濾材を移動させながら固定の吸引ヘッドを濾材に対し吸引作用させる例を示したが、逆に、濾材を固定として、吸引ヘッドを移動させながら吸引ヘッドを濾材に対し吸引作用させる形態を採用してもよく、また、吸引ヘッドの具体的構造も種々の構成変更が可能である。
【００４７】
濾材は巻き取り式に限らず、張設状態で固定設置するものであってもよく、また、濾材移動が可能な形式とする場合、その濾材移動のための具体構造も種々形式を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液滴捕集装置の側面視構造図
【図２】液滴捕集装置の平面視構造図
【図３】フィルタ装置の全体斜視図
【図４】従来の液滴捕集装置の側面視構造図
【符号の説明】
ＳＡ 処理対象気体
２ 液滴捕捉材層
１ 容器
３ 上部室
４ 下部室
５ 給気路
６ 排気路
ＥＡ 処理済気体
７ 受け部
Ｃ 旋回付与手段
３ａ 上部室内周面
５ａ 給気路開口
ＳＳＡ 浄化対象気体
１７ 濾材
２６ 吸引ヘッド
２７ 吸引路
２８ ドレンパン
９ 捕集液回収路
Ｌ 捕集液
２８ａ 集合排出路
Ｘ 液滴捕集装置

Claims (5)

1. ミストを含む浄化対象気体を通過させる過程でその含有ミストを捕捉する濾材に対し、その濾材における付着液を吸引除去して濾材を再生する吸引ヘッドを設け、
   液滴を含む処理対象気体を給気路から導入して、含有液滴を除去した処理済気体を排気路へ導出するとともに捕集液を捕集液回収路を介して導出する液滴捕集装置を設け、
   前記吸引ヘッドに接続の吸引路を前記給気路として前記液滴捕集装置に連通させるとともに、前記排気路へ導出する処理済気体を気体通過方向において前記濾材の上流側で浄化対象気体に合流させる構成にしてあるフィルタ装置。
2. 気体通過方向において前記濾材の上流側に、浄化対象気体の含有ミストのうち落下するものを受け止めるドレンパンを設け、
   前記捕集液回収路を介して導出する捕集液を、前記ドレンパンにおける受け止め液と合流させて集合排出路へ導く構成としてある請求項１記載のフィルタ装置。
3. 前記液滴捕集装置を構成するのに、
   液滴を含む処理対象気体を通過させる過程でその含有液滴を捕捉する液滴捕捉材層により、容器の内部を上部室と下部室とに仕切り、
   前記給気路を前記上部室に開口させるとともに、前記排気路を前記下部室に開口させ、
   前記下部室において前記排気路の開口よりも低い部分を、前記液滴捕捉材層での捕捉後に凝集大粒化して落下する液滴の受け部にし、
   前記上部室において前記給気路から供給される処理対象気体を縦軸芯周りで旋回させる旋回付与手段を設けてある請求項１又は２記載のフィルタ装置。
4. 平面視において前記上部室の内周面を円形に形成してある請求項３記載のフィルタ装置。
5. 前記旋回付与手段として、前記上部室に対する前記給気路の開口を、平面視において上部室内周面の接線方向で処理対象気体を前記上部室に流入させる構造にしてある請求項３又は４記載のフィルタ装置。

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