JP4094302B2 - Oil mist removal device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルミストを含む空気の熱交換をするとともに、オイルミストの除去を行なうオイルミスト除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
機械加工工場や精密機械工場などにおける材料の切削や精密加工の際には、切削油等が空気中に微細な煙状として分散することによって、いわゆるオイルミストが発生する。このオイルミストは、作業者の健康を害するとともに、その濃度が高くなると室内に青白く若しくは乳白色に煙るため、見通し距離が減少したり、また床面に沈着して滑り易くなり、作業の安全性が著しく阻害される。さらに、オイルミストを含む空気が外部に排出されると、大気汚染の一因となる。従って、かかるオイルミストを確実に除去できるオイルミスト除去装置が求められている。
【0003】
このようなオイルミスト除去装置として、従来から広く採用されているものとしては、静電気方式の除去装置がある。この装置は、針や線状の放電電極と平板や円筒状のなめらかな集塵電極とによって構成されている。そして、両電極間に直流高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させ、この両電極間にオイルミストを含む空気を通過させると、オイルミストがクーロン力を受けて集塵電極へ移動して捕集される。
【0004】
その他にも、濾過方式や洗浄方式の集塵機を除去装置として用いることもある。濾過方式は、エアフィルターを用いてオイルミストを捕集する方式である。洗浄方式は、オイルミストを含む空気流を液滴や液膜などの液体と衝突させることによってオイルミストを捕集する方式であり、例えば、ベンチュリスクラバ、充填塔などがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来のオイルミスト除去装置には、以下のような問題点があった。すなわち、静電気方式は、捕集されたオイルミストが装置内部に付着するので、頻繁なメンテナンスが必要となるとともに、故障が発生しやすい。これは、粘着性の高いオイルミストの場合に、より一層問題となる。また、この方式は高電圧を使用するため、安全性等の観点から種々の絶縁構造を採用する必要があり、コスト高となる。
【0006】
これに対処するため、上述以外の方式を採用しても次のような問題がある。まず、濾過方式の場合には、フィルターが目詰まりを生じやすく、頻繁な清掃作業や交換作業が必要となる。また、洗浄方式の場合には装置の小型化が困難であり、特に切削工場等におけるオイルミストの対象粒径であるサブミクロン(1μm以下)のミストを捕捉しようとすると、大量の洗浄液や複雑な気体流路が必要となり、問題の解決は難しい。さらに、一旦捕捉したオイルミストが再度飛散しないように、ミストを捕らえた部材を確実に洗浄することが求められている。
【0007】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、オイルミストを効率よく除去できるとともに、メンテナンスの手間がかからないオイルミスト除去装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明であるオイルミスト除去装置は、空気取入口と空気供給口との間の空気流路に流入したオイルミストを含む空気を冷却する冷却コイルと、前記空気取入口から流入したオイルミストを含む空気を、前記冷却コイルの手前で加湿する加湿手段と、前記加湿手段に加湿用の水分を供給する供給手段と、を備え、前記冷却コイルは、熱媒が循環する管と、前記管に取り付けられたプレートフィンとを有し、前記管には、熱媒を冷却して供給する冷却装置が接続されていることを特徴とする。以上のような請求項1記載の発明では、空気取入口からオイルミストを含んだ空気が流入し、この空気が冷却コイルのプレートフィンと接触しつつ通過することによって冷却される。すると、空気中の水分及びオイルミストが凝縮し、プレートフィンの表面に薄い水膜が形成され、以降流入するオイルミストがこの水膜と直接接触することにより、吸収、溶解されて除去される。さらに、空気取入口から流入したオイルミストを含む空気は、高湿度でない場合であっても、加湿手段によって加湿されるので、プレートフィンを通過する際に冷却されてその水分及びオイルミストが凝縮し、プレートフィンの表面に薄い水膜が形成される。そうする事で、オイルミストが水膜に効率よく吸収、溶解されて除去される。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のオイルミスト除去装置において、前記冷却コイルのプレートフィンに対して、電解強アルカリ水を噴射して洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段に電解強アルカリ水を供給する電解強アルカリ水供給手段とを備えたことを特徴とする。
以上のような請求項2記載の発明では、冷却コイルのプレートフィンに対して、洗浄手段によって定期的に電解強アルカリ水を噴射して洗浄することにより、プレートフィンの表面に、粘性の高いオイルミストや固形物などの汚れが付着することが防止されるので、常にきれいな状態が保たれ、メンテナンスの手間が省ける。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のオイルミスト除去装置において、前記洗浄手段は前記プレートフィンの全面に洗浄液がかかるように移動自在に設けられたことを特徴とする。
以上のような請求項3記載の発明では、洗浄手段が移動するため、洗浄手段のコンパクト化を実現させつつ、プレートフィンの全面を効率良く洗浄することが可能である。
【0011】
請求項4記載の発明は、請求項2又は3に記載のオイルミスト除去装置において、前記プレートフィンに高圧空気を吹き出す高圧空気供給手段が設けられたことを特徴とする。
以上のような請求項4記載の発明では、高圧空気供給手段がプレートフィンに高圧空気を吹き出すので、洗浄手段によって洗い落とされたオイルミストをプレートフィンから容易に吹き飛ばすことができる。したがって、プレートフィンにオイルミストが残留することをない。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のオイルミスト除去装置において、前記プレートフィンの上部から水分を滴下する滴下手段と、前記滴下手段に滴下用の水分を供給する供給手段とを備えたことを特徴とする。以上のような請求項6記載の発明では、滴下手段によってプレートフィンの上部から水を滴下すると、プレートフィン表面の水膜がより一層形成されやすくなるので、オイルミストの捕集効率が高まる。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項5記載のオイルミスト除去装置において、前記滴下手段と前記プレートフィンとの間には、保水性若しくは吸水性のマットが配設されていることを特徴とする。以上のような請求項7記載の発明では、滴下手段とプレートフィンとの間に保水性又は吸水性のマットが配設されているので、多数のプレートフィンが配設されていても、マットによって、全てのプレートフィンに対して水分が均一に分散して滴下される。
【0015】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のオイルミスト除去装置において、前記供給手段は、供給する水分として電解強アルカリ水を生成する電解強アルカリ水生成装置を有することを特徴とする。以上のような請求項8記載の発明では、加湿スプレー若しくはプレートフィンに滴下される電解強アルカリ水の界面活性効果によって、プレートフィン表面にさらに水膜が形成され易くなるとともに、洗浄効果によって、粘性の高いオイルミストや固形物などの汚れがプレートフィン表面に付着することが防止される。
【0016】
請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のオイルミスト除去装置において、前記プレートフィン表面全体が、水膜で覆われた濡れ面となるように、前記プレートフィンに複数の孔が形成されていることを特徴とする。以上のような請求項9記載の発明では、プレートフィンに形成された複数の孔によって、電解強アルカリ水がプレートフィンの表面全体に行き渡るので、均一かつ安定したオイルミストの吸収・溶解効果を得ることができる。
【0017】
請求項9の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載のオイルミスト除去装置において、前記冷却コイルにおける空気流路の下流側に送風機を設置し、前記冷却コイルと前記送風機との間にエミリネータを設けたことを特徴としている。以上の請求項10の発明では、冷却コイルと送風機との間にエミリネータを設けたので、空気だけが良く通り、冷却コイルを洗浄した後のオイルミストを含む洗浄液が送風機にかかることがなく、オイルミストの再飛散を確実に防止できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の空気調和機の実施の形態を、図面に基づいて具体的に説明する。
1.第1の実施の形態
1−1.構成
まず、請求項1及び2、請求項9記載の発明に対応する実施の形態を、図1〜4を参照して説明する。すなわち、図1に示すように、左側を空気取入口、右側を空気供給口とするハウジング1の内部に、冷水によって空気を冷却する冷却コイル2、冷却コイル2に電解強アルカリ水を噴射する洗浄ノズル3、ハウジング1外へ空気を吐出すための排風機4が配設されている。また、本実施の形態は、冷却コイル2に冷水を供給するための冷水生成装置5、洗浄ノズル3に電解強アルカリ水を供給するための電解水生成装置6、洗浄ノズル3及び冷却コイル2から落下した水を回収する排水タンク7等を備えている。なお、洗浄ノズル3、冷水生成装置5、電解水生成装置6は、それぞれ請求項に記載の洗浄手段、冷却装置、電解強アルカリ水供給手段に対応している。
【0019】
冷却コイル2は、図2に示すように、アルミニウム製の長方形状のプレートフィン21が複数枚配設され、これらのプレートフィン21内に、金属製の管20を蛇行配置したものである。管20の両端は、冷水入口20a及び冷水出口20bとなっている。この冷水入口20a及び冷水出口20bは、管20内を冷水が循環可能となるように、ポンプ50及び流量調整弁51を備えた配管等を介して、冷水生成装置5に接続されている。この冷水生成装置5は、例えば、ブライン等の冷媒との熱交換によって、循環水を冷却する装置である。
【0020】
冷却コイル2のプレートフィン21には、図3に示すように、その全面に小孔21aが多数形成されている。そして、冷却コイル2の上流側には、プレートフィン21に対して電解強アルカリ水を噴射する洗浄ノズル3が設けられている。洗浄ノズル3には、電解強アルカリ水が供給可能となるように、ポンプ60及び流量調整弁61を備えた配管を介して、電解水生成装置6が接続されている。この電解水生成装置6は、例えば、0.1〜1%程度の希薄食塩水などの電解質水溶液を電気分解することによって、強アルカリ水及び強酸性水を生成する装置である。ここで、強アルカリ水とは、通常、pH11.0〜12.2程度のものをいうが、本発明に用いる強アルカリ水はこの数値に限定されるものではない。
【0021】
さらに、冷却コイル2におけるプレートフィン21の下部には、落下した水を受ける容器が配設され、この容器に排水口22が形成されている。また、図示はしないが、冷却コイル2の下部には、排水口22からの水を受ける水槽が設けられている。この水槽は配管を介して排水タンク7に接続されている。さらに、排水タンク7には、電解水生成装置6において、副次的に生成された電解強酸性水が流入するように、ポンプ60及び流量調整弁61を備えた配管を介して、電解水生成装置6に接続されている。なお、流量調整弁51,61による流量制御、洗浄ノズル3による洗浄時間の管理等は、手動によって行なうこともできるが、制御装置によって自動化することもできる。
【0022】
1−2.作用
以上のような構成を有する本実施の形態の作用を以下に説明する。まず、排風機4、冷水生成装置5及びポンプ50を作動させる。空気取入口から流入したオイルミストを含んだ空気は、管20内を冷水が循環している冷却コイル2を通過する際に、例えば、5℃程度の露点温度以下までに冷却されるので、空気中の水分及びオイルミストがプレートフィン21表面に凝縮する。すると、小孔21aが形成されたプレートフィン21の表面全体に薄い水膜(以下、濡れ壁と呼ぶ)が形成され、以降流入するオイルミストは濡れ壁と直接接触することにより、濡れ壁を形成する液体に吸収、溶解される。このようにしてオイルミストが除去された清浄空気は、空気供給口から室内等に供給される。
【0023】
また、冷却コイル2のプレートフィン21に対しては、例えば、4時間に1回の割合で、電解水生成装置6及びポンプ60を定期的に作動させることによって、洗浄ノズル3から電解強アルカリ水が噴射される。すると、電解強アルカリ水の洗浄効果によって、オイルミストその他の物質がプレートフィン21表面に付着することが防止され、常にきれいな状態が保たれる。
【0024】
以上のように、オイルミストを吸収・溶解した水及び洗浄に用いられた電解強アルカリ水は、冷却コイル2から落下して排水口22から排水され、下部に配置された水槽を経由して排水タンク7に流入する。また、電解水生成装置6において、電解強アルカリ水の生成と同時に生成された電解強酸性水は、ポンプ60によって排水タンク7に送出される。排水タンク7内においては、電解強アルカリ水が電解強酸性水によって中和され、適宜排水される。
【0025】
1−3.効果
以上のような本実施の形態によれば、空気を冷却する過程でオイルミストを効率良く除去することができる。また、大半のオイルミストその他の物質は、濡れ壁に吸収・溶解されて下方に落下、排出されるので、メンテナンスの手間がかからない。特に、洗浄効果の高い電解強アルカリ水によって、プレートフィン21を定期的に洗浄するので、オイルミストその他の物質の付着が完全に防止され、メンテナンスの必要がなくなる。
【0026】
また、プレートフィン21に形成された複数の小孔21aによって、プレートフィン21の全体に確実に濡れ壁が形成できるので、均一かつ安定したオイルミストの除去効率を得ることができる。
【0027】
そして、流入空気からオイルミストを除去すると同時に冷却するので、例えば、工場内の生産装置から発生する熱負荷の一部を、発生源近くで処理することができ、工場内冷房のための空調機にかかる熱負荷が軽減される。従って、生産装置からの熱負荷が室内に拡散されず、良好な室内温熱環境が得られる。また、オイルミストが除去された清浄空気を室内に循環することにより、省エネルギーを実現できる。さらに、構成が簡素であるため、小型化や大型化への対応が容易であるとともに、故障が生じ難く、低コストで製造できる。
【0028】
2.第2の実施の形態
2−1.構成
請求項5〜9記載の発明に対応する実施の形態を、図5〜8を参照して説明する。なお、上記の第1の実施の形態と同様の部材は同一の符号を付して、説明を省略する。すなわち、本実施の形態は、図5に示すように、基本的には上記の第1の実施の形態と同様の構成である。但し、第1の実施の形態に加えて、ハウジング1に流入した空気に電解強アルカリ水を噴霧する加湿ノズル8、冷却コイル2に電解強アルカリ水を滴下する滴下装置9等を備えている。なお、加湿ノズル8、滴下装置9及び電解水生成装置6は、それぞれ請求項に記載の加湿手段、滴下手段、電解強アルカリ水生成装置に対応している。
【0029】
加湿ノズル8及び滴下装置9には、電解強アルカリ水が供給可能となるように、ポンプ60及び流量調整弁61を備えた配管を介して、電解水生成装置6が接続されている。そして、冷却コイル2の上部には、図6及び図7に示すように、吸水性又は保水性の材質によって形成されたマット23が配設されており、このマット23上に、電解強アルカリ水を滴下する滴下装置9が設けられている。さらに、加湿ノズル8から噴霧されて落下した電解強アルカリ水も、上記の第1の実施の形態と同様に、排水タンク7に排出されるように構成されている。
【0030】
2−2.作用
以上のような構成を有する本実施の形態の作用を以下に説明する。なお、図8に示した〜は、図5で示した〜の位置における空気の状態に対応している。但し、図8における具体的な数値は例示であり、本発明の特性がこれらの数値に限定されるものではない。まず、排風機4、冷水生成装置5、電解水生成装置6及びポンプ50,60等を作動させる。空気取入口(点)から流入したオイルミストを含んだ空気は、電解水生成装置6から供給され加湿ノズル8から噴霧される電解強アルカリ水によって、相対湿度100%近くまで加湿される(点)。
【0031】
次に、加湿空気は、管20内を冷水が循環している冷却コイル2において、例えば、5℃程度に冷却される(点)。このとき、空気中の水分及びオイルミストが凝縮し、小孔21aが形成されたプレートフィン21の表面全体に濡れ壁が形成される。例えば、生産装置からのオイルミストを含んだ排気は必ずしも高湿度とは限らないが、上述のように強制的に加湿することによって高湿度の空気となっているので、濡れ壁が形成し易くなっている。このように濡れ壁が形成すると、上記の第1の実施の形態と同様に、オイルミストが濡れ壁に吸収・溶解される。
【0032】
なお、これと同時に、電解強アルカリ水が、滴下装置9からマット23に対して供給され、さらにマット23から各プレートフィン21に滴下されている。このため、電解強アルカリ水の界面活性効果によって、プレートフィン21の表面の濡れ壁がより一層形成されやすくなる。また、滴下された電解強アルカリ水の洗浄効果によって、オイルミストがプレートフィン21表面に付着することが防止される。
【0033】
加湿ノズル8または冷却コイル2から落下した電解強アルカリ水は、下部に配置された水槽にて回収され、排水タンク7に流入する。また、電解水生成装置6において生成された電解強酸性水は、ポンプ60によって排水タンク7に送出される。排水タンク7内においては、電解強アルカリ水が電解強酸性水によって中和され、適宜排水される。
【0034】
2−3.効果
以上のような本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、生産装置からの排気が高湿度でない場合であっても、電解強アルカリ水によって強制的に加湿して高湿度の空気としているので、プレートフィン21における濡れ壁が形成し易くなり、オイルミストを確実に除去することができる。また、電解強アルカリ水をプレートフィン21へ滴下するので、濡れ壁がより一層形成しやすくなる。これと同時に、滴下される電解強アルカリ水によって、プレートフィン21の洗浄効果が得られるので、オイルミストの付着が防止される。さらに、複数のプレートフィン21に対する水の滴下は、吸水性又は保水性のマット23を介して行なうので、全てのプレートフィン21に水分が均一に行き渡り、オイルミストの除去効率が向上する。
【0035】
3.他の実施の形態
本発明は上記のような実施の形態に限定されるものではない。加湿ノズル8から噴射する水や滴下装置9から滴下する水は、電解強アルカリ水にする必要は必ずしもなく、例えば、図9に示すように、別途供給される通常の水を用いても多少の洗浄効果は低下するがほぼ同等の性能を得る事ができる。かかる構成とすれば、電解水生成装置の稼動量や容量を節約して、製造コスト及びランニングコストを削減することができる。
【0036】
冷却コイルは、プレートフィン及び管を備えたものであれば、その種類を問わず、プレートフィンや管の数や形状も、上記の実施の形態で示したものには限定されない。プレートフィンや管の材質も、上記の実施の形態で示したものに限定するものではない。例えば、銅製としたり、銀イオンを添着することによって抗菌性を高めることもできる。
【0037】
プレートフィンに親水性を持たせて十分な濡れ面積を確保する方法としては、耐久性やコスト面を考慮すると、上記の実施の形態のように多数の孔を形成する方法が適しているが、以下のような方法も適用可能である。例えば、プレートフィンを親水性塗料で塗布したり、プレートフィンに凹凸形状を施すことが考えられる。
【0038】
プレートフィンに形成する小孔の大きさや形状、数も、親水性、保水性を持たせることができるものであればよく、上記の実施の形態で示したものには限定されない。例えば、各小孔を水平方向に長くして、上段における各小孔間と、下段における各小孔の中心とが交互に来るように形成すると、水が水平方向に行き渡るとともに、上の小孔の間を落ちる水が、下の小孔の中心に入り保持される。従って、水をプレートフィン全体に均一に行き渡らせることが確実に実現できる。
【0039】
冷却コイル、洗浄ノズル、加湿ノズル等は、上記の実施の形態ではそれぞれ一台づつ設置したが、複数台設置してもよい。加湿ノズルと滴下装置のいずれか一方のみを備えた構成とすることも可能である。より具体的には、本発明は図10や図11に示す実施の形態を包含している。すなわち、図10に示した実施の形態は請求項3の発明に対応するもので、その特徴は、洗浄手段を移動自在に配置した自動洗浄装置14が設けられた点にある。自動洗浄装置14には洗浄水送水管15に連結したパイプ14aが設けられており、パイプ14aに洗浄水の噴射ノズル14bが取り付けられている。噴射ノズル14bは縦方向に一直線状に等間隔に配置されている。また、自動洗浄装置14には上部及び下部にはパイプ14aを支持する駆動部14cが設置されている。駆動部14cはパイプ14aごと噴射ノズル14bを横方向に一体的に往復移動させるようになっている。
【0040】
このような実施の形態によれば、コイル洗浄装置14が噴射ノズル14aから洗浄水を間欠的に噴射して冷却コイル2を定期的に洗浄する。しかも、コイル洗浄装置14では駆動部14bの働きにより噴射ノズル14aが横方向に往復移動するため、冷却コイル2全体をまんべんなく洗うことができ、冷却コイル2へのオイルミストの残留を防止できる。このため、冷却コイル2は常に清浄な状態を保つことができ、冷却コイル2によるオイルミストの捕集効率を高いレベルで維持することが可能となる。
【0041】
また、図11に示した実施の形態は請求項4の発明に対応するもので、前記図10に示した実施の形態に改良を加えたものである。この実施の形態は冷却コイル2に対し洗浄液と同じ方向から高圧空気を吹き付けるターボブロア24が配置されている。ターボブロア24は請求項4に記載の高圧空気供給手段に対応している。
【0042】
このような実施の形態によれば、ターボブロア24から冷却コイル2に高圧空気を吹き付けることで冷却コイル2に付着したオイルミストを吹き飛ばし、これを取り除くことができる。したがって、冷却コイル2にオイルミストが残留することがなく、冷却コイル2の浄度性能を高めてオイルミストの捕集効率を向上させることができる。また、自動洗浄装置として高圧空気供給装置を同時に作動させると更に洗浄効果を高めることができる。
【0043】
さらに、図12に示すように、図1のハウジング1内において冷却コイル2と排風機4との間にエミリネータ25を設けても良い(請求項10に対応)。ここで排風機4は請求項10記載の送風機に対応している。この実施の形態では、冷却コイル2と排風機4との間にエミリネータ25を設けたので、冷却コイル2後方に空気が良く通り、冷却コイル2を洗浄した後のオイルミストを含む洗浄液が排風機4にかかることがない。したがって、オイルミストの再飛散を確実に防止することができる。
【0044】
また、プレートフィン21を冷却するための熱媒や、その冷却装置は上記の実施の形態で示したものには限定されず、冷却方式、使用する冷媒等も自由である。電解強アルカリ水を生成する装置についても、使用する電解質水溶液、電気分解の手法、生成される電解強アルカリ水のpH値等は、上述のものには限定されない。
【0045】
上記の実施の形態で示した冷却コイルの設定温度や、加湿ノズルによる加湿の程度、洗浄ノズルによる定期的な洗浄の間隔や洗浄時間の設定等も自由である。使用者が所望の時間に手動で洗浄させることも可能である。また、本発明の除去対象となるオイルミストは、必ずしも水溶性のものには限定されず、その粒径も特定のものには限定されない。さらに、本発明のオイルミスト除去装置は、工場等のエリアごとに小型の装置を設置することもできるが、エリアごとに排気をまとめて、ある程度大型の装置によって処理することもできる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オイルミストを効率よく除去できるとともに、メンテナンスの手間がかからないオイルミスト除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオイルミスト除去装置の第1の実施の形態を示す構成図である。
【図2】図1の実施の形態における冷却コイルを示す斜視図である。
【図3】図1の実施の形態における冷却コイルのプレートフィンを示す図2のA部拡大図である。
【図4】図2の側面図である。
【図5】本発明のオイルミスト除去装置の第2の実施の形態を示す構成図である。
【図6】図5の実施の形態における冷却コイルを示す斜視図である。
【図7】図6の側面図である。
【図8】図1の実施の形態における温度及び湿度変化の一例を示す湿り空気線図である。
【図9】本発明のオイルミスト除去装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図10】本発明のオイルミスト除去装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図11】本発明のオイルミスト除去装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図12】本発明のオイルミスト除去装置の他の実施の形態を示す要部構成図である。
【符号の説明】
1…ハウジング
2…冷却コイル
3…洗浄ノズル
4…排風機
5…冷水生成装置
6…電解水生成装置
7…排水タンク
8…加湿ノズル
9…滴下装置
14…コイル洗浄装置
14a…パイプ
14b…噴射ノズル
14c…駆動部
20…管
20a…冷水出口
20b…冷水入口
21…プレートフィン
22…排水口
23…マット
24…ターボブロア
25…エミリネータ
50,60…ポンプ
51,61…流量調整弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil mist removing apparatus for exchanging heat of air containing oil mist and removing oil mist.
[0002]
[Prior art]
During cutting or precision machining of materials in a machining factory or a precision machine factory, so-called oil mist is generated by dispersing cutting oil or the like as fine smoke in the air. This oil mist harms the health of workers, and when the concentration is high, it smokes pale or milky white in the room, reducing the line-of-sight distance and making it easier to slip on the floor and make it safer to work. Remarkably inhibited. Furthermore, if the air containing oil mist is discharged to the outside, it will contribute to air pollution. Accordingly, there is a need for an oil mist removing device that can reliably remove such oil mist.
[0003]
As such an oil mist removing device, there has been a static type removing device that has been widely employed. This apparatus is constituted by a needle or a linear discharge electrode and a flat plate or cylindrical smooth dust collecting electrode. When a DC high voltage is applied between the two electrodes to generate corona discharge, and air containing oil mist is passed between the two electrodes, the oil mist receives Coulomb force and moves to the dust collecting electrode. It is collected.
[0004]
In addition, a filtration type or cleaning type dust collector may be used as the removal device. The filtration method is a method of collecting oil mist using an air filter. The cleaning method is a method of collecting oil mist by colliding an air flow containing oil mist with a liquid such as a droplet or a liquid film, and examples thereof include a venturi scrubber and a packed tower.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the conventional oil mist removing apparatus as described above has the following problems. That is, in the electrostatic system, the collected oil mist adheres to the inside of the apparatus, so that frequent maintenance is required and failure is likely to occur. This becomes even more problematic in the case of oil mist with high tackiness. Further, since this method uses a high voltage, it is necessary to employ various insulating structures from the viewpoint of safety and the like, which increases the cost.
[0006]
In order to cope with this, even if a method other than the above is adopted, there are the following problems. First, in the case of the filtration method, the filter is likely to be clogged, and frequent cleaning work and replacement work are required. In addition, in the case of the cleaning method, it is difficult to reduce the size of the apparatus. In particular, when trying to capture submicron (1 μm or less) mist, which is the target particle size of oil mist in a cutting factory or the like, a large amount of cleaning liquid or complicated A gas flow path is required, and it is difficult to solve the problem. Furthermore, it is required to reliably wash the member that has captured the mist so that the once-captured oil mist does not scatter again.
[0007]
The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an oil mist removing device that can efficiently remove oil mist and does not require maintenance. There is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an oil mist removing device according to claim 1 is a cooling coil for cooling air containing oil mist flowing into an air flow path between an air intake port and an air supply port.And humidifying means for humidifying the air containing the oil mist flowing in from the air intake before the cooling coil, and supply means for supplying moisture for humidification to the humidifying means,The cooling coil includes a pipe through which a heat medium circulates and a plate fin attached to the pipe, and a cooling device that cools and supplies the heat medium is connected to the pipe. To do. In the invention according to claim 1 as described above, air containing oil mist flows in from the air intake port, and this air is cooled by passing through while contacting the plate fins of the cooling coil. Then, moisture and oil mist in the air condense, and a thin water film is formed on the surface of the plate fin. The oil mist that flows in after that comes into direct contact with this water film is absorbed, dissolved, and removed.Furthermore, air containing oil mist that has flowed in from the air intake port is humidified by the humidifying means even when it is not at high humidity, so that it is cooled when passing through the plate fins, and its moisture and oil mist are condensed. A thin water film is formed on the surface of the plate fin. By doing so, the oil mist is efficiently absorbed and dissolved in the water film and removed.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the oil mist removing apparatus according to the first aspect, wherein a cleaning means for cleaning the plate fins of the cooling coil by injecting electrolytic strong alkaline water and an electrolytic strong alkali Electrolytic strong alkaline water supply means for supplying water is provided.
In the invention according to claim 2 as described above, the plate fin of the cooling coil is cleaned by periodically spraying electrolytic strong alkaline water with a cleaning means to clean the plate fin surface. Since dirt such as mist and solids is prevented from sticking, it is always kept clean and maintenance work can be saved.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the oil mist removing apparatus according to the second aspect, the cleaning means is movably provided so that a cleaning liquid is applied to the entire surface of the plate fin.
In the invention according to the third aspect as described above, since the cleaning means moves, it is possible to efficiently clean the entire surface of the plate fin while realizing the compactness of the cleaning means.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the oil mist removing apparatus according to the second or third aspect, high-pressure air supply means for blowing high-pressure air to the plate fin is provided.
In the invention according to the fourth aspect as described above, since the high pressure air supply means blows out the high pressure air to the plate fin, the oil mist washed off by the cleaning means can be easily blown off from the plate fin. Therefore, oil mist does not remain on the plate fin.
[0013]
The invention according to claim 5 provides the first to fourth aspects.The oil mist removing apparatus according to any one of the above, characterized in that the apparatus includes a dropping unit that drops moisture from an upper portion of the plate fin, and a supply unit that supplies dropping moisture to the dropping unit. . In the invention according to the sixth aspect as described above, when water is dropped from the upper part of the plate fin by the dropping means, a water film on the surface of the plate fin is more easily formed, so that the oil mist collecting efficiency is increased.
[0014]
The invention described in claim 6 is described in claim 5.In the oil mist removing apparatus, a water-retaining or water-absorbing mat is disposed between the dropping means and the plate fin. In the invention according to claim 7 as described above, since the water retaining or water absorbing mat is disposed between the dropping means and the plate fin, even if a large number of plate fins are disposed, The water is uniformly dispersed and dripped onto all the plate fins.
[0015]
The invention according to claim 7 is the first to sixth aspects.In the oil mist removing apparatus according to any one of the above, the supply unit includes an electrolytic strong alkaline water generating apparatus that generates electrolytic strong alkaline water as supplied water. In the invention according to claim 8 as described above, a water film is more easily formed on the surface of the plate fin due to the surface active effect of the electrolytic strong alkaline water dropped on the humidified spray or the plate fin, and the viscosity is increased by the cleaning effect. High dirt mist and solid matter are prevented from adhering to the surface of the plate fin.
[0016]
The invention according to claim 8 is the first to seventh aspects.In the oil mist removing device according to any one of the above, a plurality of holes are formed in the plate fin so that the entire surface of the plate fin becomes a wet surface covered with a water film. To do. In the invention according to the ninth aspect as described above, since the electrolytically strong alkaline water is distributed over the entire surface of the plate fin by the plurality of holes formed in the plate fin, a uniform and stable oil mist absorption / dissolution effect is obtained. be able to.
[0017]
The invention of
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an air conditioner according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
1. First embodiment
1-1. Constitution
First, an embodiment corresponding to the inventions of claims 1 and 2 and
[0019]
As shown in FIG. 2, the cooling coil 2 includes a plurality of
[0020]
As shown in FIG. 3, the
[0021]
Further, a container for receiving the dropped water is disposed below the
[0022]
1-2. Action
The operation of the present embodiment having the above configuration will be described below. First, the exhaust fan 4, the cold water production | generation apparatus 5, and the pump 50 are operated. The air containing oil mist flowing in from the air intake is cooled to, for example, a dew point temperature of about 5 ° C. or less when passing through the cooling coil 2 in which cold water circulates in the pipe 20. The moisture and oil mist inside condense on the surface of the
[0023]
For the
[0024]
As described above, the water that has absorbed and dissolved the oil mist and the electrolytically strong alkaline water used for washing are dropped from the cooling coil 2 and drained from the
[0025]
1-3. effect
According to the present embodiment as described above, oil mist can be efficiently removed in the process of cooling air. In addition, most oil mist and other substances are absorbed and dissolved by the wet wall and fall and discharge downward, so maintenance is not required. In particular, since the
[0026]
In addition, the plurality of
[0027]
Since the oil mist is removed from the inflowing air and cooled at the same time, for example, a part of the heat load generated from the production apparatus in the factory can be processed near the generation source, and the air conditioner for cooling the factory The heat load applied to is reduced. Therefore, the heat load from the production apparatus is not diffused indoors, and a good indoor thermal environment is obtained. In addition, energy can be saved by circulating clean air from which oil mist has been removed into the room. Furthermore, since the configuration is simple, it is easy to cope with downsizing and upsizing, and it is difficult to cause a failure and can be manufactured at low cost.
[0028]
2. Second embodiment
2-1. Constitution
Embodiments corresponding to the fifth to ninth aspects of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that members similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. That is, this embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment as shown in FIG. However, in addition to the first embodiment, a humidifying nozzle 8 for spraying electrolytic strong alkaline water onto the air flowing into the housing 1, a dropping
[0029]
An electrolyzed water generating device 6 is connected to the humidifying nozzle 8 and the
[0030]
2-2. Action
The operation of the present embodiment having the above configuration will be described below. Note that “˜” shown in FIG. 8 corresponds to the air state at the “˜” position shown in FIG. However, the specific numerical values in FIG. 8 are examples, and the characteristics of the present invention are not limited to these numerical values. First, the ventilator 4, the cold water production | generation apparatus 5, the electrolyzed water production | generation apparatus 6, pumps 50 and 60 grade | etc., Are operated. The air containing oil mist flowing in from the air intake (point) is humidified to a relative humidity of nearly 100% by the electrolytically strong alkaline water supplied from the electrolyzed water generating device 6 and sprayed from the humidifying nozzle 8 (point). .
[0031]
Next, the humidified air is cooled to, for example, about 5 ° C. in the cooling coil 2 in which cold water circulates in the pipe 20 (point). At this time, moisture and oil mist in the air condense, and a wet wall is formed on the entire surface of the
[0032]
At the same time, the electrolytically strong alkaline water is supplied from the dropping
[0033]
The electrolytically strong alkaline water dropped from the humidifying nozzle 8 or the cooling coil 2 is collected in a water tank arranged at the lower part and flows into the drainage tank 7. The electrolytically strong acidic water generated in the electrolyzed water generating device 6 is sent out to the drainage tank 7 by the pump 60. In the drainage tank 7, the electrolytically strong alkaline water is neutralized by the electrolytically strong acidic water and drained appropriately.
[0034]
2-3. effect
According to the present embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and even if the exhaust from the production apparatus is not high humidity, it is forcibly forced by electrolytic strong alkaline water. Since humidified air is used as high-humidity air, it becomes easy to form a wet wall in the
[0035]
3. Other embodiments
The present invention is not limited to the embodiment as described above. The water sprayed from the humidifying nozzle 8 and the water dropped from the dropping
[0036]
As long as the cooling coil includes plate fins and tubes, the number and shape of the plate fins and tubes are not limited to those shown in the above embodiment, regardless of the type. The material of the plate fins and pipes is not limited to that shown in the above embodiment. For example, the antibacterial property can be enhanced by using copper or adding silver ions.
[0037]
As a method of ensuring a sufficient wet area by giving hydrophilicity to the plate fin, in consideration of durability and cost, a method of forming a large number of holes as in the above embodiment is suitable. The following method is also applicable. For example, it is conceivable that the plate fin is applied with a hydrophilic paint, or the plate fin is provided with an uneven shape.
[0038]
The size, shape, and number of small holes formed in the plate fins are not limited to those shown in the above embodiment as long as they can have hydrophilicity and water retention. For example, if each small hole is lengthened in the horizontal direction and formed so that the space between the small holes in the upper stage and the center of each small hole in the lower stage come alternately, the water spreads in the horizontal direction and Water that falls between them enters the center of the lower stoma and is retained. Therefore, it is possible to reliably realize the uniform distribution of water over the entire plate fin.
[0039]
Although the cooling coil, the washing nozzle, the humidifying nozzle and the like are each installed one by one in the above-described embodiment, a plurality of cooling coils, cleaning nozzles, humidification nozzles, and the like may be installed. A configuration including only one of the humidifying nozzle and the dripping device is also possible. More specifically, the present invention includes the embodiments shown in FIGS. That is, the embodiment shown in FIG. 10 corresponds to the invention of
[0040]
According to such an embodiment, the coil cleaning device 14 periodically cleans the cooling coil 2 by intermittently spraying cleaning water from the
[0041]
Further, the embodiment shown in FIG. 11 corresponds to the invention of claim 4 and is obtained by improving the embodiment shown in FIG. In this embodiment, a turbo blower 24 for blowing high-pressure air to the cooling coil 2 from the same direction as the cleaning liquid is disposed. The turbo blower 24 corresponds to the high-pressure air supply means described in claim 4.
[0042]
According to such an embodiment, by blowing high pressure air from the turbo blower 24 to the cooling coil 2, the oil mist adhering to the cooling coil 2 can be blown off and removed. Therefore, oil mist does not remain in the cooling coil 2, and the purification performance of the cooling coil 2 can be improved and the oil mist collection efficiency can be improved. Further, when the high-pressure air supply device is operated simultaneously as an automatic cleaning device, the cleaning effect can be further enhanced.
[0043]
Furthermore, as shown in FIG. 12, an emilator 25 may be provided between the cooling coil 2 and the exhaust fan 4 in the housing 1 of FIG. 1 (corresponding to claim 10). Here, the exhaust fan 4 corresponds to the blower described in claim 10. In this embodiment, since the emilator 25 is provided between the cooling coil 2 and the exhaust fan 4, the air passes well behind the cooling coil 2, and the cleaning liquid including the oil mist after cleaning the cooling coil 2 is used as the exhaust fan. 4 does not take. Therefore, re-scattering of oil mist can be reliably prevented.
[0044]
Further, the heat medium for cooling the
[0045]
The setting temperature of the cooling coil shown in the above embodiment, the degree of humidification by the humidification nozzle, the interval of periodic cleaning by the cleaning nozzle, the cleaning time, and the like can be freely set. It is also possible for the user to manually clean at the desired time. The oil mist to be removed in the present invention is not necessarily limited to water-soluble ones, and the particle size is not limited to a specific one. Furthermore, although the oil mist removing apparatus of the present invention can be provided with a small apparatus for each area such as a factory, the exhaust can be collected for each area and processed by a somewhat large apparatus.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an oil mist removing apparatus that can efficiently remove oil mist and that does not require maintenance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an oil mist removing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a cooling coil in the embodiment of FIG.
3 is an enlarged view of part A in FIG. 2 showing plate fins of the cooling coil in the embodiment of FIG.
4 is a side view of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a second embodiment of the oil mist removing apparatus of the present invention.
6 is a perspective view showing a cooling coil in the embodiment of FIG. 5; FIG.
7 is a side view of FIG. 6. FIG.
8 is a moist air diagram showing an example of temperature and humidity changes in the embodiment of FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the oil mist removing apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment of the oil mist removing apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of the oil mist removing apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a main part configuration diagram showing another embodiment of the oil mist removing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Housing
2 ... Cooling coil
3 ... Cleaning nozzle
4 ... Ventilator
5 ... Cold water generator
6 ... Electrolyzed water generator
7 ... Drain tank
8 ... Humidification nozzle
9 ... Drip device
14 ... Coil cleaning device
14a ... pipe
14b ... Injection nozzle
14c ... Drive unit
20 ... pipe
20a ... Cold water outlet
20b ... Cold water inlet
21 ... Plate fin
22 ... Drain outlet
23 ... Matte
24 ... Turbo blower
25 ... Emilinator
50, 60 ... Pump
51, 61 ... Flow control valve
Claims (9)
前記空気取入口から流入したオイルミストを含む空気を、前記冷却コイルの手前で加湿する加湿手段と、
前記加湿手段に加湿用の水分を供給する供給手段と、を備え、
前記冷却コイルは、熱媒が循環する管と、前記管に取り付けられたプレートフィンとを有し、前記管には、熱媒を冷却して供給する冷却装置が接続されていることを特徴とするオイルミスト除去装置。A cooling coil for cooling air including oil mist flowing into the air flow path between the air intake port and the air supply port ;
Humidifying means for humidifying air including oil mist flowing in from the air intake before the cooling coil;
Supply means for supplying moisture for humidification to the humidifying means,
The cooling coil has a pipe through which a heat medium circulates and a plate fin attached to the pipe, and a cooling device that cools and supplies the heat medium is connected to the pipe. Oil mist removal device.
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