JP4112588B2

JP4112588B2 - 洗浄装置におけるミスト捕集装置

Info

Publication number: JP4112588B2
Application number: JP2006049461A
Authority: JP
Inventors: 康名横井
Original assignee: Anlet Co Ltd
Current assignee: Anlet Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2007222832A

Description

本発明は、洗浄装置の洗浄室内で行われる被加工物の洗浄作業時に水溶性洗浄液から発生するミスト、特に１００オングストローム（０．０１μｍ）級の微細なウォーターミストの捕集を行い、さらに、洗浄後の被加工物の清掃・乾燥を行うことができるミスト捕集装置に関するものである。

一般的な洗浄装置においては、被加工物（ワーク）の洗浄作業時に水溶性洗浄液からウォーターミストが発生し、また、エアブロー装置によって洗浄後の被加工物の清掃・乾燥作業を行う際にもウォーターミストが発生する。１００オングストローム（０．０１μｍ）級の微細なウォーターミストが発生すると、そのミストが洗浄室や工場内に拡散していわゆる「かすみ現象」を引き起こして作業環境を悪化させる要因となっている。

ミスト捕集装置については、フィルター方式、デミスター方式、衝突板方式、電気集塵方式等の各種構造のものが知られている。例えば、特開平１１−１７９１２２号公報には、オイルミストで汚れた気体を吸引する吸気部と、その吸気部から吸引された気体からオイルミストを多孔体フィルタで捕捉する捕捉部と、その捕捉部により捕捉されたオイルミストの凝集体を貯留するオイル貯留部と、オイルミストが除去された気体を排出する排気部を備えたオイルミスト捕集装置が開示されている。特開２０００−２９６３０５号公報には、ミスト発生部の上方に配置されたフードの入り口に透過部材を設け、フードの吸引管に接続された吸引装置の作動によりミストを透過部材に付着させその液化物を吸引して回収するミスト回収装置が開示されている。また、特開平９−４７６１７号公報には、ミストが衝突する側の表面に多孔質材料層を設けた捕集板を捕集室に設け、捕集室に導いたミスト含有空気を捕集板に衝突させてミストを捕集するミスト除去装置が開示されている。

上述したようにミスト捕集装置は様々な構造のものがあるが、１００オングストローム（０．０１μｍ）級の微細なウォーターミストの捕集効率が低い場合には、上述した「かすみ現象」が解消されないため、作業環境の快適化や作業者の健康面での安全を図ることは困難であると言えよう。
特開平１１−１７９１２２号公報特開２０００−２９６３０５号公報特開平９−４７６１７号公報

本発明の目的は、洗浄室内で洗浄作業中に発生する１００オングストローム級の微細なウォーターミストを捕集することにより当該ミストに起因するかすみ現象を解消し、併せて被加工物の清掃・乾燥を行うことができる洗浄装置におけるミスト捕集装置を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、洗浄装置の密閉された洗浄室内で行われる被加工物の洗浄時に洗浄液から発生するミストを捕集するように設けられたミスト捕集装置において、
上方の導入室と下方の分離室とに内部を区画した縦向きのタンクを設け、モータ装置により駆動回転される主軸を該導入室の中心部に鉛直状に設け、その主軸に円盤型回転ブラシと伏せ皿形状の振り切り部材とを順に取付けて固定を施し、そのタンクの底部に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロンを該分離室内に設けた第１捕集手段と、
連通孔を備えた区画板により内部が上室と下室とに区画された縦型ケースを設け、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材を該上室に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、
２室型ルーツ式ブロワの各吸入口を一つにまとめた共通吸入口を順に接続し、
前記洗浄室内に連通するように設けられた吸入管に前記タンクの導入室に設けた吸込口を接続するように設け、
そのルーツ式ブロワの一方の室の吐出口を被加工物に対してエアブローを施すために前記洗浄装置に設けられるノズルにエア供給管を介して接続すると共に同ブロワの他方の室の吐出口から排出される空気を大気に放出させるように設け、
前記ルーツ式ブロワの運転によって前記洗浄室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの共通吸入口に導かれて前記一方の室の吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによって被加工物の清掃及び乾燥を施すことができるように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の洗浄装置におけるミスト捕集装置において、前記ケースの下室に、竜巻状の空気流の発生を防止するための干渉部材を設けたことを特徴とするものである。

（請求項１の発明）
この洗浄装置におけるミスト捕集装置は、水溶性洗浄液が毎分５０〜１００リットルの大量に使用される場合に適する構造とされており、洗浄室で発生するウォーターミストに起因する「かすみ現象」を解消することが可能である。加えて、２室型ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用して洗浄装置内で被加工物の清掃及び乾燥を行うことができ、エアブロー洗浄乾燥装置を別途に設備する必要がなく大変経済的である。

（請求項２の発明）
この洗浄装置におけるミスト捕集装置は、ケースの下室に設けた干渉部材により、竜巻状の空気流がタンクの底部近くで発生することを防止することができる。

以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るミスト捕集装置を適用する洗浄装置の概要図、図２は本発明に係るミスト捕集装置の概要図、図３は第１捕集手段の説明図、図４は第２捕集手段の説明図、図５はデミスタ部材の説明図、図６は他の形態のデミスタ部材の説明図、図７は本発明の主要部の構成を模式的に示した説明図である。

本発明に係るミスト捕集装置１０を適用した洗浄装置Ｃを図１に示す。この洗浄装置Ｃは、ほぼ密閉された洗浄室１と乾燥室７を隣接して配置し、被加工物であるワークｗを搬送するローラーコンベア９が各室を横断するように配設されている。その洗浄室１については、タンク２に貯留される水溶性洗浄液をポンプ３により吸い込ませて所定箇所に配置されたノズル４からワークｗに噴射させることにより洗浄を施すように設けられている。５は各室の出入り口に設けられたゴム製の仕切り用カーテンである。また、乾燥室７については、所定箇所に配置されたノズル８からワークｗに圧力空気を吹き付けることにより当該ワークｗの清掃・乾燥を施すように設けられている。

なお、この実施形態例における洗浄室１の容積は約１．２ｍ^３、乾燥室７の容積は約０．７ｍ^３とされている。この実施形態例における洗浄装置は、洗浄室と乾燥室を夫々備えているが、一つの室内で洗浄と乾燥作業を行う構造の洗浄装置に対しても本発明を適用することができる。

本発明に係る洗浄装置におけるミスト捕集装置１０は、図２に示すように、第１捕集手段２５、第２捕集手段４５、２室型ルーツ式ブロワ６５により構成されている。

（第１捕集手段）
図３において、第１捕集手段２５の円筒形状のタンク２６は縦向きに設けられ、内部を上方の導入室２７ａと下方の分離室２７ｂとに区画されている。その導入室２７ａの胴部には前記洗浄室１に連通する吸入管１１に接続される吸込口２８を設けている。導入室２７ａの上口には、蓋２９を取り付けている。

導入室２７ａの中心部には、蓋２９の下面に取り付けた軸受け部材３０により主軸３１を鉛直状に支持するように設けている。その主軸３１は、蓋２９の上に設置したモータ装置３２の出力軸を兼用する構造とされている。その主軸３１の先端側には、円盤型回転ブラシ３３を挿入してから伏せ皿形状の振り切り部材３４を嵌めて固定を施している。その振り切り部材３４は、ウォーターミストをタンク２６の内面に付着させ易くするために設けられている。

分離室２７ｂの中心部には、下方に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロン３６を設けている。３７はサイクロン３６の拡径された外周部に沿うように２箇所に対称的に設けられた螺旋形フィンである。このフィン３７は、分離室２７ｂに流入する空気の回転作用によりウォーターミストをタンク２６の内面に付着させ易くするために設けられている。

上記円盤型回転ブラシ３３とサイクロン３６との間には、タンク２６の内側に沿うように螺旋形フィン３８を設けている。このフィン３８は、タンク２６の内周長さの半分程度の長さに設けられている。

サイクロン３６の排気口３６ａには、後述する第２捕集手段４５の流入口４７が中間配管３９を介して接続される。４０は中間配管３９に介装されたチェック弁である。また、タンク２６の内部下方には、竜巻状の空気流が底部２６ａ近くで発生することを防止するための干渉部材３５を設けている。４２はタンク２６に設けられたドレン口４１に接続されたドレンタンク、４３はドレンコックである。
以上により、第１捕集手段２５が構成される。

（第２捕集手段）
図４に示すように、第２捕集手段４５のケース４６は、連通孔４８ａを備えた区画板４８により内部を上室４９ａと下室４９ｂとに区画され、竜巻状の空気流が底部４６ａ近くで発生することを防止するための干渉部材５０を下室４９ｂに設けている。５２は下室４９ｂに流入する空気を外部に排出する排出管である。５３はケース４６の底部４６ａに設けられたドレン口５１に接続されたドレンタンクである。

上室４９ａには、本発明の目的とする１００オングストローム級の微細なウォーターミストの捕集を行なうことが可能な素材からなるデミスタ部材５５が装着されている。図５に示すように、デミスタ部材５５は、長方形状の電石不織布片５６と電石不織布片５６との間に網目状のプラスチック製補強板５７を夫々介在させて密着させた状態とし、それら電石不織布片５６と補強板５７の両側縁に接着剤５８を塗布することにより一体化した多層構造とされている。その電石不織布片５６は、厚さ０．５ｍｍの素材片を数枚重ねることにより厚さ約３ｍｍに加工したものである。このデミスタ部材５５は、濾過する空気を面方向ｖに沿って通過させるようにケース４６に縦向きに収められてから、面に対して直交する方向に５〜１０ｋｇの圧力を加えられた状態に保持されている。この実施例におけるデミスタ部材５５の大きさは、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍである。

因みに、電石不織布片とは、特殊な超極細繊維不織布を所定の方法で電石（エレクトレット）化したものであり、外部電界の存在しない状態でも電気分極を維持して周囲に対して高い電界を与える性質を有する。市販品としては、例えば、東レ株式会社製のトレミクロン（登録商標）がある。

また、デミスタ部材については、上述した形態のデミスタ部材５５の他に、図６に示す形態のデミスタ部材６０採用することができる。このデミスタ部材６０は、ジグザグ状に折り曲げて形成された電石不織布片６１の折曲片６１ａと折曲片６１ａの間に網目状のプラスチック製補強板６２を介在させて密着させた状態とし、それら折曲片６１ａと補強板６２の両側縁に接着剤６３を塗布することにより一体化した多層構造とされている。

２室型ルーツ式ブロワ６５は、一方の室Ｐと他方の室Ｖの容積比を約２対３とし、各吸入口を一つにまとめた共通吸入口６６を前記第２捕集手段４５の排出管５２に接続している。一方の室Ｐの吐出口６７ａは、乾燥室７のノズル８にエア供給管６８を介して接続されている。６９はエア供給管６８に介装されたチェック弁、７０は開閉バルブである。
また、他方の室Ｖの吐出口６７ｂには、吐出空気を大気へ放出するための放出管７１が接続されている。

なお、この実施形態例においては、一方の室Ｐと他方の室Ｖの容積比を約２対３としているが、洗浄室１の容積やウォーターミスト量により適宜設計変更可能である。

この実施例における２室型ルーツ式ブロワの諸元を以下に示す。
出力：３．７ｋｗ回転速度：２２５０ｒｐｍ
真空用空気量：２．３ｍ^３／分、真空圧力：−５ｋＰａ
エアブロー用空気量：１．５ｍ^３／分、吐出圧力：２０ｋＰａ

しかして、２室型ルーツ式ブロワ６５の運転によって洗浄室１及び乾燥室７内のウォーターミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段２５及び第２捕集手段４５によって捕集し、当該ブロワ６５の共通吸入口６６に導かれて一方の室Ｐの吐出口６７ａから排出される圧力空気を乾燥室７のノズル８から噴出させることによってワークｗの清掃及び乾燥を施すことができる本発明に係る洗浄装置におけるミスト捕集装置１０が構成される。

つぎに、本発明に係る洗浄装置におけるミスト捕集装置１０の作用について説明する。
（１）洗浄装置Ｃのほぼ密閉された洗浄室１内において、ノズル４からワークｗに水溶性洗浄液を噴射される。ついで、乾燥室７において、ノズル８からワークｗに２室型ルーツ式ブロワ６５で発生する圧力空気を吹き付けることにより乾燥が施される。このときに、ワークｗに付着した水溶性洗浄液がウォーターミストとなって周囲に飛散する。
（２）（１）で発生したウォーターミストは、ミスト捕集装置１０の２室型ルーツ式ブロワ６５の運転による負圧作用によってフード１３から周囲の空気と一緒に第１捕集手段２５のタンク２６内に吸い込まれる。
（３）第１捕集手段２５では、モータ装置３２により円盤型回転ブラシ３３が毎分１００〜１０００回転の範囲内の回転数で回転作動している。導入室２７ａに吸い込まれた空気は、回転ブラシ３３及び振り切り部材３４の遠心力作用によってタンク２６の内面に叩きつけられるようにされ、ウォーターミストが空気から分離されて降下する。
（４）ついで、分離室２７ｂに流入した空気は、サイクロン３６によって一旦流速を低下されて排気口３６ａから流出し、サイクロン３６を通過した空気は、第２捕集手段４５のケース４６内に吸い込まれる。なお、分離されたウォーターミストは分離室２７ｂの下部に溜まり、ドレンコック４３を適時に開放することにより外部へ排出される。
（５）第２捕集手段４５のケース４６内に吸入された空気中の１００オングストローム級の微細なウォーターミストは、デミスタ部材５５により除去され、そのデミスタ部材５５を通過して清浄化された空気は２室型ルーツ式ブロワ６５の共通吸入口６６に導かれる。第２捕集手段４５により捕集されたウォーターミストはドレンタンク５３に溜まる。
（６）２室型ルーツ式ブロワ６５の共通吸入口６６から吸い込まれて一方の室Ｐの吐出口６７ａから排出される圧力空気は、エア供給管６８を通ってエアブローを施すノズル８に供給される。乾燥室７において、ワークｗに付着した洗浄液等は、ノズル８から噴出する圧力空気によって吹き飛ばされて除去され、被加工物ｗの表面の清掃及び乾燥が自動的に施される。
（７）また、他方の室Ｖの吐出口６７ｂから排出される圧力空気は、放出管７１から大気へ放出される。

この洗浄装置におけるミスト捕集装置１０は、水溶性洗浄液の使用量が毎分５０〜１００リットルの場合に適する構造とされ、ミストの捕集率は、約９０％である。

以上に述べた通り、上記洗浄装置におけるミスト捕集装置は、洗浄室及び乾燥室内で発生するウォーターミスト、特に１００オングストローム級の微細なウォーターミストを高効率で捕集することができる。さらに、乾燥室において、ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用してワークの清掃及び乾燥を行うことができる利点がある。

本発明に係るミスト捕集装置を適用する洗浄装置の概要図本発明に係るミスト捕集装置の概要図第１捕集手段の説明図第２捕集手段の説明図デミスタ部材の説明図他の形態のデミスタ部材の説明図本発明の主要部の構成を模式的に示した説明図

符号の説明

Ｃ・・・洗浄装置
１・・・洗浄室
７・・・乾燥室
ｗ・・・ワーク（被加工物）
８・・・ノズル（エアブロー用）
１０・・・本発明に係るミスト捕集装置
１１・・・吸入管
２５・・・第１捕集手段
２６・・・タンク
２７ａ・・・導入室
２７ｂ・・・分離室
２８・・・吸込口
３１・・・主軸
３２・・・モータ装置
３３・・・回転ブラシ
３６・・・サイクロン
４５・・・第２捕集手段
４６・・・ケース
４９ａ・・・上室
４９ｂ・・・下室
５５・・・デミスタ部材
５６・・・電石不織布片
６５・・・２室型ルーツ式ブロワ
６６・・・共通吸入口
Ｐ・・・一方の室
Ｖ・・・他方の室
６８・・・エア供給管

Claims

洗浄装置の密閉された洗浄室内で行われる被加工物の洗浄時に洗浄液から発生するミストを捕集するように設けられたミスト捕集装置において、
上方の導入室と下方の分離室とに内部を区画した縦向きのタンクを設け、モータ装置により駆動回転される主軸を該導入室の中心部に鉛直状に設け、その主軸に円盤型回転ブラシと伏せ皿形状の振り切り部材とを順に取付けて固定を施し、そのタンクの底部に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロンを該分離室内に設けた第１捕集手段と、
連通孔を備えた区画板により内部が上室と下室とに区画された縦型ケースを設け、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材を該上室に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、
２室型ルーツ式ブロワの各吸入口を一つにまとめた共通吸入口を順に接続し、
前記洗浄室内に連通するように設けられた吸入管に前記タンクの導入室に設けた吸込口を接続するように設け、
そのルーツ式ブロワの一方の室の吐出口を被加工物に対してエアブローを施すために前記洗浄装置に設けられるノズルにエア供給管を介して接続すると共に同ブロワの他方の室の吐出口から排出される空気を大気に放出させるように設け、
前記ルーツ式ブロワの運転によって前記洗浄室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの共通吸入口に導かれて前記一方の室の吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによって被加工物の清掃及び乾燥を施すことができるように構成したことを特徴とする洗浄装置におけるミスト捕集装置。
前記ケースの下室に、竜巻状の空気流の発生を防止するための干渉部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置におけるミスト捕集装置。