JP4731105B2 - 液滴捕集装置、及び、それを用いた塗装ブース - Google Patents

Description

本発明は、塗装設備において塗装室からの排気に含まれる塗料ミストを洗浄水散水により捕捉したのちの浄化排気中に残存する水滴の捕集除去や、空調装置においてワッシャでの散水により加湿したのちの加湿空気中に残存する余剰水滴の捕集除去等に用いる液滴捕集装置であって、詳しくは、風路内の気流に含まれる液滴を衝突させて捕集する板状の捕集具を風路幅方向に並設して捕集具列を形成し、この捕集具列を間隔をとって気流通過方向の上流側と下流側とに配置するとともに、これら上流側捕集具列の捕集具と下流側捕集具列の捕集具とを、上流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される上流側気流路が気流通過方向視において下流側捕集具列の捕集具により閉塞される状態に相対配置してある液滴捕集装置に関する。

この種の形式の液滴捕集装置は、上流側捕集具列の捕集具と下流側捕集具列の捕集具とにより、装置を通過する気流を蛇行させ、この蛇行の際に気流中の液滴の惰性運動と液滴に対して作用する遠心力とにより液滴を捕集具に衝突させて捕集するものである。
ところで、この形式の従来の液滴捕集装置として、図６に示すように、上流側捕集具列Ｌ１の各捕集具１０１の両端部に気流通過方向の下流側に向かう側壁部１０１ａを延設するとともに、下流側捕集具列Ｌ２の各捕集具１０２の両端部に気流通過方向の上流側に向かう側壁部１０２ａを延設して、それら上流側捕集具１０１の側壁部１０１ａと下流側捕集具１０２の側壁部１０２ａとが捕集具列方向視で重合する構造にしたものがある。
また、この装置では、下流側捕集具１０２どうしの間に形成された下流側気流路の中間位置に向けて気流通過方向の下流側に延びる仕切部材１０３が上流側捕集具１０１の捕集具列方向中央部に設けられていた。
すなわち、この装置において、装置内に進入した気流Ａは、上流側捕集具１０１どうしの側壁部１０１ａ間、下流側捕集具１０２の側壁部１０２ａと上流側捕集具１０１の側壁部１０１ａとの間、下流側捕集具１０２の側壁部１０２ａと仕切部材１０３との間をその順に通過する構成になっている（特許文献１参照。）。
実開平５‐６３６０９号公報

しかし、従来装置であると、上流側捕集具１０１の側壁部１０１ａが液滴捕集装置Ｃ内に進入した気流Ａの全てを下流側捕集具１０２に対して当てつけ、そして、上流側捕集具１０１の側壁部１０１ａ及び下流側捕集具１０２の側壁部１０２ａが下流側捕集具１０２によって流れ方向を１８０度反転した気流Ａを上流側捕集具１０１に対して当てつけた後、上流側捕集具１０１により流れ方向を再び１８０度反転させた気流Ａを仕切部材１０３に沿って装置から放出する形態、略言すれば、気流Ａ全体を二度にわたり１８０度反転させる形態となり、それら二度にわたる気流Ａの変向角度が各々１８０度と大きいことで、気流中の液滴に作用する遠心力も大きくなる。従って、各反転の際に、気流Ａ中の液滴を効率よく捕集具１０１，１０２により捕捉することができて、装置全体としての液滴捕集効率を高く確保できるが、その反面、装置通過過程において二度にわたり全気流Ａを１８０度反転させるため、気流Ａの装置通過時における圧力損失が非常に大きくなり、そのため送風動力が嵩む問題があった。
そして、この従来装置では、二度目の１８０度反転をした気流Ａ中に未だ残る液滴の一部が仕切部材１０３により捕集されるが、二度にわたる１８０度反転で気流Ａ中の液滴の多くが捕集されるため、また、二度目の１８０度反転後の気流Ａは仕切部材１０３に沿って流れるため、仕切部材１０３により捕集される液滴の量はごく限られている。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、上流側捕集具の配置箇所から気流通過方向の下流側へ延設する上記仕切部材に着目した合理的な改良により、高い液滴捕集効率を確保しながら、気流の装置通過時における圧力損失の効果的な低減を可能にする点にある。

〔１〕本発明に係る液滴捕集装置の第１の特徴構成は、
風路内の気流に含まれる液滴を衝突させて捕集する板状の捕集具を風路幅方向に並設して捕集具列を形成し、この捕集具列を間隔をとって気流通過方向の上流側と下流側とに配置するとともに、
これら上流側捕集具列の捕集具と下流側捕集具列の捕集具とを、上流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される上流側気流路が気流通過方向視において下流側捕集具列の捕集
具により閉塞される状態に相対配置してある液滴捕集装置であって、
前記下流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される下流側気流路の捕集具列方向における中間位置に向かって、前記上流側捕集具列における捕集具配置箇所から気流通過方向の下流側へ延びる仕切部材を設け、
前記上流側捕集具列の捕集具における捕集具列方向の両端部から捕集具列方向に対して直交する姿勢で気流通過方向の上流側へのみ延びる上流側の気流案内壁部を設けるとともに、
前記下流側捕集具列の捕集具における捕集具列方向の両端部から気流通過方向の上流側へ延びる下流側の気流案内壁部を設け、
前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置してある点にある。

この第１の特徴構成によれば、詳しくは後述するように、上記仕切部材を液滴捕集に積極的に活用した状態で、高い液滴捕集効率を確保しながら気流の装置通過時における圧力損失を効果的に低減することができる。

〔２〕第２の特徴構成は、第１の特徴構成の実施において、
前記上流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される前記上流側気流路を、前記下流側捕集具の捕集具どうしの間に形成される前記下流側気流路よりも捕集具列方向における流路幅が狭い流路にして、前記上流側気流路における気流の風速が、前記下流側気流路における気流の風速よりも速くなる構成にしてある点にある。

〔３〕第３の特徴構成は、第１又は第２の特徴構成の実施において、
前記仕切部材の気流通過方向における下流側端部に、捕集具列方向に突出する返し部が形成されてある点にある。

〔４〕第４の特徴構成は、第１〜第３の特徴構成のいずれか１つの特徴構成を実施する液滴捕集装置を用いた塗装ブースに係り、その特徴構成は、
吹付塗装作業を行う塗装作業域の下方に、洗浄液槽、及び、前記塗装作業域内の塗料ミスト含有空気を前記洗浄液槽からの供給洗浄液と共に高速通過させる洗浄用の絞り風路を設け、
前記絞り風路を通過した空気を導く横向きの風路に、前記上流側捕集具列及び前記下流側捕集具列を、それら捕集具列の捕集具が捕集具列方向視において縦姿勢で風路横幅方向に並ぶ状態に配置した構成において、
前記仕切部材、前記上流側の気流案内壁部、及び、前記下流側の気流案内壁部の夫々を設けるとともに、
前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置してある点にある。

〔５〕第５の特徴構成は、第１〜第３の特徴構成のいずれか１つの特徴構成を実施する液滴捕集装置を用いた塗装ブースに係り、その特徴構成は、
吹付塗装作業を行う塗装作業域の下方に洗浄液槽を設け、
前記塗装作業域を区画する仕切壁の作業域側の壁面に伝わらせて洗浄液を膜状に流下させる液壁形成手段を設け、
前記仕切壁の下端部でかつ前記洗浄液槽における貯留洗浄液の液面近傍箇所に、前記塗装作業域における塗料ミスト含有空気を、前記仕切壁からの流下洗浄液及び前記洗浄液槽における表層洗浄液と共にそれら洗浄液の飛沫化を伴う状態で吸入して、その吸入空気に含まれる塗料ミストを吸入洗浄液に捕捉させる吸引排気口を設けるとともに、
前記吸引排気口を通過した空気を導く縦向きの風路に、前記上流側捕集具列及び下流側捕集具列を、それら捕集具列の捕集具が捕集具列方向視において横姿勢又は傾斜姿勢で風路幅方向に並ぶ状態に配置した構成において、
前記仕切部材、前記上流側の気流案内壁部、及び、前記下流側の気流案内壁部の夫々を設けるとともに、
前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置してある点にある。

本発明の第１の特徴構成によれば、上流側気流路の出口が下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態（即ち、図２に示す如く上流側の気流案内壁部１７ｂの気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１の出口について、その出口の捕集具列方向における両側方には遮断物となる下流側の気流案内壁部１８ｂがなく仕切部材１９に向かう短絡路が形成される状態）にしてあるから、上流側気流路を通過して下流側捕集具列の捕集具（下流側捕集具）に向かう気流に、捕集具列方向へ曲折して短絡的に仕切部材の側へ向かう流動成分が生じ、これにより、気流中の液滴の一部は惰性運動と遠心力の作用とにより下流側捕集具に衝突して捕集され、また、下流側捕集具で捕集されなかった気流中の液滴は同じく惰性運動と遠心力の作用とにより仕切部材に衝突して捕集される形態となる。
すなわち、このように仕切部材を液滴捕集に積極的に活用することで、装置全体として先述の従来装置と同等の高い液滴捕集効率を得ることができる。
そしてまた、上記の如く捕集具列方向へ曲折して短絡的に仕切部材の側へ向かう流動成分が生じて気流が短絡的に装置内を通過することにより、通過気流の全体を強制的に二度にわたり１８０度反転させる従来装置に比べ、気流の装置通過過程における圧力損失を効果的に低減することができ、よって、必要送風動力も効果的に削減することができる。
更に、この構成であれば、上記のように高い液滴捕集効率を発揮させることができるので、例えば、従前において４列の捕集具列を必要としていたものを３列ないし２列の捕集具列ですませる、或いは、３列の捕集具列を必要としていたものを２列の捕集具列ですませるといったことも可能となり、よって、装置全体をコンパクトなものにすることができる。
なお、この第１の特徴構成の実施において。捕集具列の列数は２列に限られるものではなく、下流側捕集具列を上流側捕集具列とする３列目の下流側捕集具列を設ける形態で、３列以上の捕集具列を設けるようにしてもよい。

また、この第１の特徴構成によれば、図２に示す如く上流側捕集具列Ｌ１の捕集具１７における捕集具列方向の両端部から捕集具列方向に対して直交する姿勢で気流通過方向の上流側へのみ延ばした上流側の気流案内壁部１７ｂによる案内により、気流の横流れ状態での流入を防止して、気流を整流状態で装置内に流入させることができ、これにより、装置内での気流の流れを安定化して、前述のように下流側捕集具への衝突による液滴捕集、及び、仕切部材への衝突による液滴捕集の機能を所期通り安定的に発揮させることができ、この点で液滴捕集効率を一層効果的に高めることができる。

第２の特徴構成によれば、上流側気流路における気流の風速が速いことで、上流側気流路から下流側捕集具列の捕集具へ向かって装置内に進入する気流に含まれている液滴を下流側捕集具や仕切部材に衝突させるのに充分な惰性運動力と遠心力を得ることができる。
そして一方、下流側気流路における気流の風速が遅いことで、液滴を飛ばした気流の不要な圧力損失を極力抑えることができるとともに、仕切部材に付着捕集された液滴の二次飛散も効果的に抑制することができ、これらのことから、液滴捕集効率の向上と圧力損失の低減とを一層効果的に達成することができる。

第３の特徴構成によれば、仕切部材に付着捕集された液滴が、仕切部材の液滴付着面に沿って下流側気流路を通過する気流により気流通過方向の下流側へ押し流されても、返し部により、仕切部材の気流通過方向の下流側端部から液滴が二次飛散することを抑止することができ、これによって、装置全体としての液滴捕集効率を更に高めることができる。

第４の特徴構成によれば、塗装作業域の塗料ミスト含有空気を洗浄液槽からの供給洗浄液と共に絞り風路を高速通過させることで、その通過過程において空気中の塗料ミストを洗浄液に捕捉させ、これにより、空気を浄化する。
また、上流側捕集具列及び下流側捕集具列からなる前記の液滴捕集装置を横向きの風路に配置しておくことにより、塗料ミスト捕捉後の洗浄液の飛沫液滴が浄化後の空気と共に送出されるのを防止する。
そして、この液滴捕集装置による液滴捕集において、前記仕切部材、前記上流側の気流案内壁部、及び、前記下流側の気流案内壁部の夫々を設けるとともに、前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置することで、前述のように、圧力損失を効果的に低減しながら、高い液滴捕集効率を得ることができ、また、捕集具列数の低減による装置全体としてのコンパクト化も可能となり、更に、各捕集具を捕集具列方向視において縦姿勢に配置することで、捕集具により捕捉された洗浄液を捕集具に沿ってスムーズに流下排出させることができ、これらのことから、コスト面で優れ、また、塗料ミスト捕捉後の汚濁液滴の漏出を防止する面でも優れ、更に、省スペースの面でも優れた塗装ブースにすることができる。

第５の特徴構成によれば、塗装作業域の塗料ミスト含有空気を、仕切壁に沿って流下する流下洗浄液及び洗浄液槽における表層洗浄液と共にそれら洗浄液の飛沫化を伴う状態で、吸引排気口から吸入することで、その吸入空気中の塗料ミストを吸入洗浄液に捕捉させ、これにより、空気を浄化する。
また、上流側捕集具列及び下流側捕集具列からなる前記の液滴捕集装置を縦向きの風路に配置しておくことにより、塗料ミスト捕捉後の洗浄液の飛沫液滴が浄化後の空気と共に送出されるのを防止する。
そして、この液滴捕集装置による液滴捕集において、前記仕切部材、前記上流側の気流案内壁部、及び、前記下流側の気流案内壁部の夫々を設けるとともに、前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置することで、前述のように、圧力損失を効果的に低減しながら、高い液滴捕集効率を得ることができ、また、捕集具列数の低減による装置全体としてのコンパクト化も可能となり、これらのことから、コスト面で優れ、また、塗料ミスト捕捉後の汚濁液滴の漏出を防止する面でも優れていて、更に、省スペースの面でも優れた塗装ブースにすることができる。
特に、上流側捕集具列及び下流具側捕集具列を各捕集具が捕集具列方向視において横姿勢又は傾斜姿勢で風路幅方向に並ぶ状態に配置することで上記の捕集具列数の低減によるコンパクト化とも相俟って、液滴捕集装置の設置に要するスペースの高さ寸法を効果的に小さくすることができる。
これにより、例えば、上流側捕集具列及び下流側捕集具列を配設する縦向風路を塗装作業域の横側に隣接させる構成との併用等をもって、塗装ブース全体の高さ寸法を効果的に小さくすることができて、一般工場での室内設置等も容易な塗装ブースにすることができる。

〔第１実施形態〕
図１及び図２は第１実施形態の塗装ブースを示し、この塗装ブースは、塗装作業域としてトンネル状の塗装室１を形成するもので、塗装室１の天井部は空調機２から供給される換気用空気を下向きに吹き出す吹き出し口３、塗装室１の床部は排気ファン４の吸引作用による室内空気Ａの下方への排出を許す格子床５になっており、この換気構成により、塗装室１内での吹き付け塗装により塗装室１内を浮遊する余剰の塗料ミストを室内空気Ａと共に塗装室１から排出するようにしてある。

６は吹付塗装機、７は塗装対象の被塗物であり、８は塗装工程経路に沿って被塗物７を搬送するコンベア装置である。

格子床５の下方には、溢水樋９から洗浄液である水Ｗを溢水させることで水張り状態を維持する一対の洗浄水槽１０を設け、また、それら洗浄水槽１０の下方には排気室１１が設けられ、そして、洗浄水槽１０の上方域から排気室１１への排気風路構成として、両洗浄水槽１０間でブース長手方向に延びるスリット状の開口１２ａを風路入口とする絞り風路１２をブース長手方向に連続する形態で設けている。

この絞り風路１２は、塗装室１からの排出空気Ａ中に含まれる塗料ミストを洗浄水Ｗにより捕捉する塗料ミスト除去装置を構成するものであり、塗装室１からの排出空気Ａを洗浄水槽１０からの溢水洗浄水Ｗとともに絞り風路１２中を高速通過させて排気室１１へ放出する過程で、通過洗浄水Ｗを細粒化を伴う状態で高速気流中において飛散させ、これによって、排出空気Ａ中の塗料ミストを洗浄水Ｗの水滴に捕捉させて捕集するようにしている。

塗料ミスト除去を施され排気室１１に進入した排出空気Ａは、排気ファン４により排気室１１から排気ダクト１３を介して系外に排出され、また、塗料ミスト除去において、排出空気Ａ中の塗料ミストを捕捉した洗浄水Ｗは排出室１１の底部に設けられた還水槽１５に受け入れられたのち、適当な分離装置１６で含有塗料分を分離除去して浄化したうえで溢水樋９に循環供給して再使用する。

そして、排気室１１の上流側部分１１Ａから排出空気Ａを排気室出口１１Ｂへ導く横向きの風路１４には、通過気流Ａ中に残る洗浄水Ｗの水滴（すなわち、塗料ミストを含む水滴）を捕集する液滴捕集装置Ｃが設けられていて、排気室１１から排出する空気Ａ中に残存する水滴により排気室１１の下流側の排気ダクト１３、及び、排気ファン４が濡れて、それらに腐食が発生すること、また、塗料分を含む汚濁水滴が系外に漏出することを、この液滴捕集装置Ｃによる水滴捕集をもって防止するようにしてある。

液滴捕集装置Ｃの具体的構造については、図２が示すように、液滴捕集装置Ｃを構成する縦長の捕集具１７，１８は、横向風路１４における気流Ａの気流通過方向に対して直交する姿勢にある板面状の本体部１７ａ，１８ａと、平面視断面形状において本体部１７ａ，１８ａの両端部からその本体部１７ａ，１８ａに対して直交する姿勢（換言すれば、後述の捕集具列方向に対して直交する姿勢）で気流通過方向の上流側へのみ延びる気流案内壁部である側壁部１７ｂ，１８ｂと、その側壁部１７ｂ，１８ｂの気流通過方向の上流側端部を風路横幅方向において捕集具１７，１８の中央側に折り返した折り曲げ部１７ｃ、１８ｃとから形成されているとともに、この捕集具１７，１８を風路横幅方向であるブース長手方向に並設して捕集具列Ｌ１，Ｌ２を形成し、この液滴捕集装置Ｃは、横向風路１４において気流通過方向に間隔をとった状態で設けられた上流側捕集具列Ｌ１と下流側捕集具列Ｌ２との２列構造になっている。

また、各捕集具１７，１８において、隣り合う捕集具１７，１８どうしの間に気流路Ｒ１，Ｒ２を形成するとともに、捕集具列Ｌ１，Ｌ２を２列設けるにあたっては、上流側捕集具列Ｌ１の捕集具（上流側捕集具）１７どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１が気流通過方向視において下流側捕集具列Ｌ２の捕集具（下流側捕集具）１８により閉塞される状態に上流側捕集具列Ｌ１と下流側捕集具列Ｌ２とを相対配置するとともに、各上流側捕集具１７の気流通過方向の下流側面には、下流側捕集具１８どうしの間に形成される下流側気流路Ｒ２の風路横幅方向（換言すれば、捕集具列方向）における中間位置に向かって、気流通過方向の下流側へ延びる仕切部材１９が上流側捕集具１７と一体的に設けられている。

すなわち、下流側気流路Ｒ２は仕切部材１９によって仕切られた２つの分割気流路ｒから形成されていて、上流側気流路Ｒ１が液滴捕集装置Ｃにおける気流Ａの入口、下流側気流路Ｒ２（分割気流路ｒ）が気流Ａの出口となっている。

そして、仕切部材１９の気流通過方向の下流側端部には、捕集具列方向に突出した返し部１９ａが形成されていて、仕切部材１９に捕捉された水滴が気流Ａにより仕切部材１９の気流通過方向の下流側端部から二次飛散することを防止している。

各捕集具列Ｌ１，Ｌ２を形成する場合の具体的数値例として、上流側捕集具列Ｌ１では、各上流側捕集具１７の捕集具列方向の長さは６００ｍｍ、気流通過方向の長さ（すなわち、側壁部１７ｂの長さ）が１００ｍｍ、折り曲げ部１７ｃの折り返し幅が５０ｍｍ、上流側捕集具１７どうしの間隔（すなわち、上流側気流路Ｒ１の幅）が１５０ｍｍ、上流側捕集具１７の気流通過方向の下流側に設けられている仕切部材１９の長さが２２５ｍｍに設定されている。

これに対し、下流側捕集具列Ｌ２では、各下流側捕集具１８の捕集具列方向の長さが４２０ｍｍ、気流通過方向の長さ（すなわち、側壁部１８ｂの長さ）が１００ｍｍ、折り曲げ部１８ｃの折り返し幅が１２ｍｍ、下流側捕集具１８どうしの間隔（すなわち、下流側気流路Ｒ２の幅）が３３０ｍｍで、分割気流路ｒの幅が１６５ｍｍに設定されている。

そして、上流側捕集具列Ｌ１と下流側捕集具列Ｌ２との気流通過方向における間隔は１２５ｍｍに設定されている。

要するに、上流側捕集具１７として捕集具列方向の長さが長い捕集具を使用し、下流側捕集具１８として捕集具列方向の長さが短い捕集具を使用することで、上流側捕集具１７どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１が、下流側捕集具１８どうしの間に形成される下流側気流路Ｒ２に比べてその捕集具列方向において狭くなるようにして、排気ファン４による一定の排気量条件下において、上流側気流路Ｒ１を通過する時の気流Ａの風速が、下流側気流路Ｒ２を形成する分割気流路ｒを通過する時の気流Ａの風速よりも速くなる構成にしてあり、そして、上流側気流路Ｒ１を通過する気流Ａの風速を例えば６〜７ｍ／ｓに設定するのに対し、分割気流路ｒを通過する気流Ａの風速を４ｍ／ｓ以下（上記の設定であると、約２．７〜３．２ｍ／ｓ）になるようにすることで、仕切部材１９の気流通過方向の下流側端部に形成された返し部１９ａと共に分割気流路ｒを通過する気流Ａによる仕切部材１９に捕捉された水滴の二次飛散を抑制している。

更に、各捕集具１７，１８の側壁部１７ｂ，１８ｂの気流通過方向の上流側端部に折り曲げ形成された折り曲げ部１７ｃ，１８ｃは、気流Ａ中の水滴を捕捉除去し、かつ、側壁部１７ｂ，１８ｂの内側面で捕捉された水滴の二次飛散を防止する。

つまり、排気室１１における上流側部分１１Ａから横向風路１４を介して排気室出口１１Ｂに向かう排出空気Ａを横向風路１４に設けた２列の捕集具列Ｌ１，Ｌ２において蛇行状に通過させる過程で、気流Ａ中の水滴の惰性運動と、気流Ａ中の水滴に対して作用する遠心力とにより気流Ａ中の水滴を捕集具１７，１８の本体部１７ａ，１８ａ、側壁部１７ｂ，１８ｂ、折り曲げ部１７ｃ，１８ｃ及び上流側捕集具１７に設けられた仕切部材１９に衝突させ、そして、その衝突水滴の集合水Ｗを捕集具１７，１８の本体部１７ａ，１８ａ、側壁部１７ｂ，１８ｂ、折り曲げ部１７ｃ，１８ｃ及び仕切部材１９に沿わせて流下させる形態で、気流Ａ中の残存水滴を捕集するようにしている。

そして、図２に示すように、上流側捕集具１７における側壁部１７ｂ（上流側の気流案内壁部）の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１の出口が、下流側捕集具１８における側壁部１８ｂ（気流通過方向の上流側へ延びる下流側の気流案内壁部）夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態（即ち、上流側気流路Ｒ１の出口の捕集具列方向における両側方には遮断物となる下流側捕集具１８の側壁部１８ｂがなく仕切部材１９に向かう短絡路が形成される状態）に、上流側捕集具１７の側壁部１７ｂと下流側捕集具１８の側壁部１８ｂとが配置されていることで、液滴捕集装置Ｃ内を同図２に示す矢印のように、下流側捕集具１８に向かって上流側気流路Ｒ１を整流状態で通過する気流Ａに対して、その気流Ａが下流側捕集具１８を回避するように捕集具列方向に曲折して流れようとする流動成分（即ち、捕集具列方向へ曲折して短絡的に仕切部材１９の側へ向かう流動成分）が生じ、この気流Ａの流れ方向の変向によって作用する遠心力と気流Ａ中の水滴の惰性運動とにより気流Ａ中の水滴を下流側捕集具１８に対して効率的に衝突させて捕捉するとともに、気流Ａが仕切部材１９によりその流れ方向を再び装置出口（すなわち、分割気流路ｒの出口）に向かって流れるように案内されて曲折することで、それによって作用する遠心力と水滴の惰性運動とにより気流Ａ中の残存水滴を仕切部材１９に対し効率的に衝突させて捕捉するようになっている。

そして、気流Ａが下流側捕集具１８を回避するような流動成分をもって蛇行状に、かつ、短絡的に装置Ｃ内を通過することで、上記のように液滴捕集効率を確保しながらも気流Ａの装置通過過程における圧力損失を効果的に低減することができ、よって、排気ファン４における動力も効果的に削減することができる。

なお、捕集具１７，１８に沿わせて流下させた集合水Ｗは、その後、傾斜底板２０上を流下させて還水槽１５に流入させるようになっている。

〔第２実施形態〕
図３及び図４は第２実施形態の低床型の塗装ブースを示し、この塗装ブースは、塗装作業域である簡易塗装室２１を形成する。

２２は作業者Ｈが保持して塗装作業を行う吹付塗装機、２３は被塗物であり、被塗物２３を吹き付け塗装する簡易塗装室２１の下方に洗浄水槽２４を設け、簡易塗装室２１に対する仕切壁２１ａの裏面側には、上端部において排気ファン２５への接続口２５ａに連通する縦向きの風路２６が形成されている。

２７は仕切壁２１ａの上方に設けられた液壁形成手段である溢水槽であり、溢水槽２７は洗浄液である水Ｗを溢水させることで、洗浄水Ｗを仕切壁２１ａの室内側の壁面に伝わらせて流下させることでウォーターウォールＷ１を形成し、簡易塗装室２１内に浮遊する余剰の吹付塗料ミストが仕切壁２１ａに付着するのを防止している。

仕切壁２１ａの下部には、流水堰２８ａが設けられていて、溢水槽２７から溢水しウォーターウォールＷ１を形成した流下洗浄水Ｗを受け止めて、洗浄水Ｗを貯留する貯水槽２８を形成している。

要するに、溢水槽２７からの流下洗浄水Ｗは一旦貯水槽２８で貯留されたのち、流水堰２８ａを溢水する構成になっている。

仕切壁２１ａの下端部（すなわち、貯水槽２８の下方）と洗浄水槽２４の水面との間には、排気ファン２５の吸引作用によって簡易塗装室２１内の塗料ミスト含有空気Ａを縦向風路２６内に高速で吸い込むための吸引排気口である隙間Ｇが形成されてあって、貯水槽２８から溢水することで隙間ＧにウォーターカーテンＷ２を形成する流下洗浄水Ｗと、洗浄水槽２４における隙間Ｇ近くの表層洗浄水Ｗとを塗料ミスト捕捉用水として、排気ファン２５の吸引作用により隙間Ｇにおいて飛沫化させて吸入空気Ａと合流状態で縦向風路２６に吸入することで、吸入空気Ａ中の塗料ミストを洗浄水Ｗに捕捉させて、空気Ａを浄化するようにしている。

Ｃは縦向風路２６において洗浄水Ｗにより塗装ミストを捕捉除去した空気Ａを水切りする液滴捕集装置であり、この液滴捕集装置Ｃにより水切りした浄化空気Ａは排気ファン２５、排気ダクト２９を介して系外に排出される。

３０は縦向風路２６において塗料ミストを捕捉した洗浄水Ｗを、排気ファン２５の吸引作用により上昇させ液滴捕集装置Ｃにより捕集された後の落下過程で受け止める排水槽であり、３１は排水槽３０から排出された塗料含有洗浄水Ｗから塗料をスラッジ化して洗浄水Ｗと分離する分離装置、３２は分離装置３１により浄化された洗浄水Ｗを溢水槽２７に供給する供給路である。

液滴捕集装置Ｃの具体的構造については、図４が示すように、液滴捕集装置Ｃを構成する捕集具３３，３４は、縦向風路２６内を上昇する気流Ａの気流通過方向に対して直交する姿勢にある板面状の本体部３３ａ，３４ａと、側面視断面形状において本体部３３ａ，３４ａの両端部からその本体部３３ａ，３４ａに対して直交する姿勢（換言すれば、後述の捕集具列方向に対して直交する姿勢）で気流通過方向の上流側（すなわち、下方側）へのみ延びる気流案内壁部である側壁部３３ｂ，３４ｂと、その側壁部３３ｂ，３４ｂの気流通過方向の上流側端部を風路幅方向において捕集具３３，３４の中央側に折り返した折り曲げ部３３ｃ，３４ｃとから形成されているとともに、この捕集具３３，３４を風路幅方向に並設して捕集具列Ｌ１，Ｌ２を形成し、この液滴捕集装置Ｃは、縦向風路２６において気流通過方向に間隔をとった状態で設けられた上流側捕集具列Ｌ１と下流側捕集具列Ｌ２との２列構造になっている。

また、各捕集具３３，３４において、隣り合う捕集具３３，３４どうしの間に気流路Ｒ１，Ｒ２を形成するとともに、捕集具列Ｌ１，Ｌ２を２列設けるにあたっては、上流側捕集具列Ｌ１の上流側捕集具３３どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１が気流通過方向視において下流側捕集具列Ｌ２の下流側捕集具３４により閉塞される状態に相対配置するとともに、各上流側捕集具３３の気流通過方向の下流側面には、下流側捕集具３４どうしの間に形成される下流側気流路Ｒ２の風路幅方向（すなわち、捕集具列方向）における中間位置に向かって、気流通過方向の下流側へ延びる仕切部材３５が上流側捕集具と一体的に設けられていて、下流側気流路Ｒ２は仕切部材３５によって２つの分割気流路ｒから形成されていて、上流側気流路Ｒ１が液滴捕集装置Ｃにおける気流Ａの入口、下流側気流路Ｒ２（分割気流路ｒ）が気流Ａの出口となっている。

そして、仕切部材３５の気流通過方向の下流側端部には、捕集具列方向に突出した返し部３５ａが形成されていて、仕切部材３５に捕捉された水滴が気流Ａにより仕切部材３５の気流通過方向の下流側端部から二次飛散することを防止している。

各捕集具列Ｌ１，Ｌ２において、上流側捕集具列Ｌ１では、各上流側捕集具３３の捕集具列方向の長さは３９５ｍｍ、気流通過方向の長さ（すなわち、側壁部３３ｂの長さ）が１００ｍｍ、折り曲げ部３３ｃの折り返し幅が３５ｍｍ、上流側捕集具３３どうしの間隔（すなわち、上流側気流路Ｒ１の幅）が１０５ｍｍ、そして、上流側捕集具３３の気流通過方向の下流側に設けられている仕切部材３５の長さが１８０ｍｍに設定されている。

これに対し、下流側捕集具列Ｌ２では、各下流側捕集具３４の捕集具列方向の長さが２９０ｍｍ、気流通過方向の長さ（すなわち、側壁部３４ｂの長さ）が７５ｍｍ、折り曲げ部３４ｃの折り返し幅が２０ｍｍ、下流側捕集具３４どうしの間隔（すなわち、下流側気流路Ｒ２の幅）が２１０ｍｍで、分割気流路ｒの幅が１０５ｍｍに設定されている。

そして、上流側捕集具列Ｌ１と下流側捕集具列Ｌ２との気流通過方向における間隔は１０５ｍｍに設定されている。

要するに、上流側捕集具３３として捕集具列方向の長さが長い捕集具を使用し、下流側捕集具３４として捕集具列方向の長さが短い捕集具を使用することで、上流側捕集具３３どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１が、下流側捕集具３４どうしの間に形成される下流側気流路Ｒ２に比べてその捕集具列方向において狭くなるようにして、排気ファン２５による一定の排気量条件下において、上流側気流路Ｒ１を通過する時の気流Ａの風速が、下流側気流路Ｒ２を形成する分割気流路ｒを通過する時の気流Ａの風速よりも速くなる構成にしてあり、そして、上流側気流路Ｒ１を通過する気流Ａの風速を６〜７ｍ／ｓに設定することで、分割気流路ｒを通過する気流Ａの風速を４ｍ／ｓ以下（上記の設定であると、約３．０〜３．５ｍ／ｓ）になるようにすることで、仕切部材３５の気流通過方向の下流側端部に形成された返し部３５ａと共に上流側気流路Ｒ１から液滴捕集装置Ｃ内に進入する気流Ａに仕切部材３５に捕捉された水滴の二次飛散を抑制している。

更に、各捕集具３３，３４の側壁部３３ｂ，３４ｂの気流通過方向の上流側端部に折り曲げ形成された折り曲げ部３３ｃ，３４ｃは、気流Ａ中の水滴を捕捉除去し、かつ、側壁部３３ｂ，３４ｂの内側面で捕捉された水滴の二次飛散を防止するとともに、各捕集具３３，３４によりその流れ方向を変向した気流Ａを捕集具３３，３４内において更に回転するように案内促進していて、気流Ａ中の水滴の除去をより一層効率よくすることができる。

つまり、縦向風路２６における上流側部分２６Ａから下流側部分２６Ｂに向かう排出空気Ａを２列の捕集具列Ｌ１，Ｌ２に対し順次通過させる過程で、気流Ａ中の水滴の惰性運動と気流Ａ中の水滴に対して作用する遠心力とにより気流Ａ中の水滴を捕集具３３，３４の本体部３３ａ，３４ａ、側壁部３３ｂ，３４ｂ、折り曲げ部３３ｃ，３４ｃ及び上流側捕集具３３の仕切部材３５に衝突させ、そして、その衝突水滴の集合水Ｗを捕集具３３，３４の本体部３３ａ，３４ａ、側壁部３３ｂ，３４ｂ、折り曲げ部３３ｃ，３４ｃ及び仕切部材３５に沿わせて受止部である排水槽３０へ落下させる形態で、気流Ａ中の残存水滴を捕集するようにしている。

そして、図４に示すように、上流側捕集具３３における側壁部３３ｂ（上流側の気流案内壁部）の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される上流側気流路Ｒ１の出口が、下流側捕集具３４における側壁部３４ｂ（気流通過方向の上流側へ延びる下流側の気流案内壁部）夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態（即ち、上流側気流路Ｒ１の出口の捕集具列方向における両側方には遮断物となる下流側捕集具３４の側壁部３４ｂがなく仕切部材３５に向かう短絡路が形成される状態）に、上流側捕集具３３の側壁部３３ｂと下流側捕集具３４の側壁部３４ｂとが配置されていることで、液滴捕集装置Ｃ内を同図４に示す矢印のように、下流側捕集具３４に向かって上流側気流路Ｒ１を整流状態で通過する気流Ａに対して、その気流Ａが下流側捕集具３４を回避するように捕集具列方向に曲折して流れようとする流動成分（即ち、捕集具列方向へ曲折して短絡的に仕切部材３５の側へ向かう流動成分）が生じ、この気流Ａの流れ方向の変向によって作用する遠心力と気流Ａ中の水滴の惰性運動とにより気流Ａ中の水滴を下流側捕集具３４に対し効率的に衝突させて捕捉するとともに、気流Ａが仕切部材３５によりその流れ方向を再び出口に向かって流れるように案内されて曲折することで、それによって作用する遠心力と水滴の惰性運動とにより気流Ａ中の残存水滴を仕切部材３５に対し効率的に衝突させて捕捉するようになっている。

そして、気流Ａが下流側捕集具３４を回避するような流動成分をもって蛇行状に、かつ、短絡的に装置Ｃ内を通過することで、上記のように液滴捕集効率を確保しながらも気流Ａの装置通過過程における圧力損失を効果的に低減することができ、よって、排気ファン２５における動力も効果的に削減することができる。

なお、３６は簡易塗装室２１の天井部から吹き出し口３７を介して換気用空気を下向きに吹き出す空調機、３８は簡易塗装室２１の床部から排気ファン２５の吸引作用による室内空気Ａの下方への排出を許す格子床である。

〔別の実施形態〕
次に別実施形態を列記する。

上記の第１及び第２実施形態では、液滴捕集装置Ｃを塗装ブースにおける洗浄水Ｗの水切りに用いたが、この液滴捕集装置Ｃは空調設備等におけるエアワッシャの水切りやその他種々の設備における水切りに使用してもよい。

また、第１及び第２実施形態に記載した塗装ブースそれぞれの構成も記載された構成に限るものではなく、例えば図５に示すように、仕切壁４１の下端部と塗装室４２の下方に設けられた洗浄液槽４３の液面との間に形成される隙間Ｇから塗料ミスト含有空気Ａと表層洗浄液Ｗとを縦向きの風路４４内に吸入し、縦向風路４４内に設けられた彎曲板４５により飛沫化した吸入洗浄液Ｗで塗料ミストを捕捉する構造の簡易ブースであってもよい。

上記の第１及び第２実施形態における捕集具１７，１８，３３，３４は、本体部１７ａ，１８ａ，３３ａ，３４ａ、側壁部１７ｂ，１８ｂ，３３ｂ，３４ｂ及び折り曲げ部１７ｃ，１８ｃ，３３ｃ，３４ｃとから構成されていたが、参考例を示す図７の捕集具１７，１８，３３，３４は、本体部１７ａ，１８ａ，３３ａ，３４ａのみから構成されるもの、折り曲げ部１７ｃ，１８ｃ，３３ｃ，３４ｃが設けられていない構成のものである。

なお、上記第１及び第２実施形態では、図２、図４に示すように上流側捕集具１７，３３及び下流側捕集具１８，３４それぞれの本体部１７ａ，１８ａ，３３ａ，３４ａの両端部に気流案内壁部である側壁部１７ｂ，１８ｂ，３３ｂ，３４ｂが捕集具列方向に対して直交する姿勢で気流通過方向の上流側にのみ向かうように延設されている。

そして、各捕集具１７，１８，３３，３４及び各捕集具列Ｌ１，Ｌ２における気流路Ｒ１，Ｒ２及び間隔の設定数値は、液滴捕集装置Ｃ全体としての液滴捕集効率や二次飛散防止等の効果を低下させるものでなければ、これに限るものではない。

上記の第１及び第２実施形態では、仕切部材１９，３５の気流通過方向の下流側端部に返し部１９ａ，３５ａを設けたが、返し部１９ａ，３５ａを設けていない仕切部材１９，３５であっても良い。

また、返し部１９ａ，３５ａとは別に、仕切部材１９，３５に縦長の液滴捕捉用の溝を形成してあってもよい。

そして、第１及び第２実施形態では、仕切部材１９，３５が上流側捕集具１７，３３の気流通過方向の下流側面に一体的に設けられているが、仕切部材１９，３５は上流側捕集具１７，３３とは連設されていないものであっても構わない。

第２実施形態では、液滴捕集装置Ｃを縦向風路２６内を上昇する気流の気流通過方向に対して直交する姿勢に配設してあったが、液滴捕集装置Ｃの配設姿勢はこれに限るものではなく、上昇気流Ａの気流通過方向に対して捕集具列Ｌ１，Ｌ２の各捕集具３３，３４を、それらの長手方向における一端側が上下方向に傾斜する姿勢に配設してもよい。

本発明の液滴捕集装置を用いた第１実施形態の塗装ブースを示す横断面図 第１実施形態に用いた液滴捕集装置の平面視断面図 第２実施形態の塗装ブースを示す横断面図 第２実施形態に用いた液滴捕集装置の平面視断面図 別実施形態の塗装ブースを示す断面図 従来の液滴捕集装置を示す平面視断面図 参考例の液滴捕集装置を示す平面視断面図

１ 塗装作業域
１０ 洗浄液槽
１２ 絞り風路
１４ 風路
１７ 捕集具
１７ｂ 気流案内壁部
１８ 捕集具
１８ｂ 気流案内壁部
１９ 仕切部材
１９ａ 返し部
２１ 塗装作業域
２１ａ 仕切壁
２４ 洗浄液槽
２６ 風路
２７ 液壁形成手段
３３ 捕集具
３３ｂ 気流案内壁部
３４ 捕集具
３４ｂ 気流案内壁部
３５ 仕切部材
３５ａ 返し部
４１ 仕切壁
４２ 塗装室
４３ 洗浄液槽
４４ 風路
４５ 彎曲板
Ａ 空気、気流
Ｃ 液滴捕集装置
Ｇ 吸引排気口
Ｌ１ 上流側捕集具列
Ｌ２ 下流側捕集具列
Ｒ１ 上流側気流路
Ｒ２ 下流側気流路
ｖ１ 上流側気流路における気流の風速
ｖ２ 下流側気流路における気流の風速
Ｗ 洗浄液

Claims (5)

1. 風路内の気流に含まれる液滴を衝突させて捕集する板状の捕集具を風路幅方向に並設して捕集具列を形成し、この捕集具列を間隔をとって気流通過方向の上流側と下流側とに配置するとともに、
   これら上流側捕集具列の捕集具と下流側捕集具列の捕集具とを、上流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される上流側気流路が気流通過方向視において下流側捕集具列の捕集具により閉塞される状態に相対配置してある液滴捕集装置であって、
   前記下流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される下流側気流路の捕集具列方向における中間位置に向かって、前記上流側捕集具列における捕集具配置箇所から気流通過方向の下流側へ延びる仕切部材を設け、
   前記上流側捕集具列の捕集具における捕集具列方向の両端部から捕集具列方向に対して直交する姿勢で気流通過方向の上流側へのみ延びる上流側の気流案内壁部を設けるとともに、
   前記下流側捕集具列の捕集具における捕集具列方向の両端部から気流通過方向の上流側へ延びる下流側の気流案内壁部を設け、
   前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置してある液滴捕集装置。
2. 前記上流側捕集具列の捕集具どうしの間に形成される前記上流側気流路を、前記下流側捕集具の捕集具どうしの間に形成される前記下流側気流路よりも捕集具列方向における流路幅が狭い流路にして、前記上流側気流路における気流の風速が、前記下流側気流路における気流の風速よりも速くなる構成にしてある請求項１記載の液滴捕集装置。
3. 前記仕切部材の気流通過方向における下流側端部に、捕集具列方向に突出する返し部が形成されてある請求項１又は２記載の液滴捕集装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴捕集装置を用いた塗装ブースであって、
   吹付塗装作業を行う塗装作業域の下方に、洗浄液槽、及び、前記塗装作業域内の塗料ミスト含有空気を前記洗浄液槽からの供給洗浄液と共に高速通過させる洗浄用の絞り風路を設け、
   前記絞り風路を通過した空気を導く横向きの風路に、前記上流側捕集具列及び前記下流側捕集具列を、それら捕集具列の捕集具が捕集具列方向視において縦姿勢で風路横幅方向に並ぶ状態に配置した構成において、
   前記仕切部材、前記上流側の気流案内壁部、及び、前記下流側の気流案内壁部の夫々を設けるとともに、
   前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置してある塗装ブース。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴捕集装置を用いた塗装ブースであって、
   吹付塗装作業を行う塗装作業域の下方に洗浄液槽を設け、
   前記塗装作業域を区画する仕切壁の作業域側の壁面に伝わらせて洗浄液を膜状に流下させる液壁形成手段を設け、
   前記仕切壁の下端部でかつ前記洗浄液槽における貯留洗浄液の液面近傍箇所に、前記塗装作業域における塗料ミスト含有空気を、前記仕切壁からの流下洗浄液及び前記洗浄液槽における表層洗浄液と共にそれら洗浄液の飛沫化を伴う状態で吸入して、その吸入空気に含まれる塗料ミストを吸入洗浄液に捕捉させる吸引排気口を設けるとともに、
   前記吸引排気口を通過した空気を導く縦向きの風路に、前記上流側捕集具列及び下流側捕集具列を、それら捕集具列の捕集具が捕集具列方向視において横姿勢又は傾斜姿勢で風路幅方向に並ぶ状態に配置した構成において、
   前記仕切部材、前記上流側の気流案内壁部、及び、前記下流側の気流案内壁部の夫々を設けるとともに、
   前記上流側の気流案内壁部の気流通過方向における下流側端部どうしの間に形成される前記上流側気流路の出口が、前記下流側の気流案内壁部夫々の気流通過方向における上流側端部よりも気流通過方向の上流側に位置する状態に、前記上流側及び下流側の気流案内壁部を配置してある塗装ブース。

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