JP5662473B2 - 塗料スプレーしぶきを分離するためのフィルタ装置、分離装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するためのフィルタ装置であって、フィルタ装置が、少なくとも一つのフィルタ・エレメントが配置されている、フィルタ装置の内部空間を画成するハウジングと、処理ガス流がその中を通ってフィルタ装置の内部空間内に流入する少なくとも一つの入口通路とを有するフィルタ装置に関する。

このような装置は、例えば独国特許出願公開第１０２００７０４０９０１号明細書から公知である。

このような公知のフィルタ装置の場合、入口通路は、流れ方向で見て比較的短い案内薄板によって上方で境界を定められている。さらに、入口通路の下側境界面は、下方に向かって入口通路に続いて設けられた漏斗状の補助材収容容器の側壁よりも小さな傾斜を水平線に対して有している。

本発明の根底を成す課題は、入口通路の狭い個所における流速が速くても、入口通路を通る処理ガス流が安定化される、冒頭で述べた形式のフィルタ装置を提供することである。

このような課題は、本発明による請求項１の上位概念の特徴、即ちフィルタ装置が吸込通路を有して、吸込通路が入口通路の、内部空間側の端部の上流で入口通路内に開口して、入口通路をフィルタ装置の内部空間に接続するという特徴を有するフィルタ装置によって解決される。

入口通路をフィルタ装置の内部空間、特にフィルタ装置のフィルタ・エレメント収容室に接続する吸込通路を通して、空気をフィルタ装置の内部空間から入口通路内に吸い込むことができ、これにより入口通路を通る処理ガスの流入が安定化される。

この場合、空気は、好適なことには吸込通路の長手方向に沿うように方向付けられて入口通路内に流入する。

さらに、吸込通路を通して吸い込まれた空気によって、フィルタ装置の内部空間から、特にフィルタ装置の内部空間の境界面から補助材が連行されて、入口通路の境界面へ搬送され得る。こうして、入口通路の境界面は補助材で覆われ、これにより塗料スプレーしぶきによる汚染から保護される。

このような補助材は、フィルタ装置の少なくとも一つのフィルタ・エレメントの表面に、及び塗料スプレーしぶきが添加された処理ガス流の流路の他の境界面にバリア層として沈積することにより、これらの面がスプレーしぶき粒子の付着によって粘着性が生じるのを阻止するために役立つ。さらに、この補助材は、フィルタ・エレメント上の濾滓が、流れを阻止しない通過可能性のままでいることに役立つ。

フィルタ装置のフィルタ・エレメントを定期的に清浄化することによって、補助材と塗料スプレーしぶきとから成る混合物はフィルタ・エレメントから、フィルタ・エレメントの下方に配置された補助材収容容器内へ達し、この補助材収容容器からこの混合物を例えば吸い取ることによって、補助材として新たに使用するために塗装設備に供給することができる。

さらに、補助材収容容器内に位置する、補助材と塗料スプレーしぶきとから成る混合物を、圧縮空気ランスからの圧縮空気パルスによって渦状に巻き上げ、これにより補助材収容容器からフィルタ・エレメントへ上昇させてその場所に沈積させることができる。

流動可能な粒子状の補助材は、「プリコート」材料又はフィルタ補助材とも呼ばれる。

吸込通路が二つの吸込通路境界壁によって画成されて、吸込通路境界壁の間にギャップが形成されていると好適である。

このギャップの内法幅、すなわち吸込通路境界壁に対して横方向の延長は、最小５ｍｍであると好適である。

さらに、このギャップの内法幅は、最大で約５０ｍｍであると好適である。

ギャップの広さ、すなわちギャップを通る空気の平均流動方向に対して垂直で且つ吸込通路境界壁に対して平行なその広がりは、このような方向における入口通路の広がりとほぼ同じであると好適である。

入口通路と吸込通路のギャップとは、ほぼフィルタ装置の広さ全体にわたって延びていると好適である。

吸込通路を通る空気の流れ方向に沿って、吸込通路は最小で約２０ｍｍ、特に最小で約３０ｍｍの長さにわたって延びていると好適である。これにより、良好に方向付けられた状態で空気が吸込通路から入口通路内に流入する。

本発明の好ましい構成では、二つの吸込通路境界壁は、互いの相対的な傾斜角度が１０°未満であるように方向付けられている。

二つの吸込通路境界壁は、互いにほぼ平行に延びていると特に好都合である。

さらに入口通路内の高い流速を達成するために、吸込通路が前側吸込通路境界壁によって境界を定められ、入口通路を下方で区切る下側入口通路境界面に対する前側吸込通路境界壁の傾斜角度が１０°未満であると有利である。

前側吸込通路境界壁と下側入口通路境界面とが互いにほぼ平行に延びていると特に好都合である。

吸込通路は上方から入口通路内に開口していると好適である。

本発明の好適な構成において、吸込通路が、通路境界要素の一区域を形成する吸込通路境界壁によって境界を定められ、通路境界要素は、吸込通路境界壁の他に、入口通路の境界を形成するさらなる区域を有する。

通路境界要素のこのさらなる区域は入口通路の上側境界を好適に形成する。

さらに、入口通路の境界を形成する通路境界要素のこのさらなる区域は、通路境界要素の、吸込通路境界壁を形成する区域よりも小さい角度で、水平線に対して傾斜させられてよい。これにより、吸込通路が開口した後ろの入口通路の流通可能な断面は増大し、これにより、流速はこのような入口通路領域内で低減される。このことは、フィルタ装置の内部空間から吸込通路を通って搬送された補助材が通路境界要素及び／又は下側入口通路境界面に堆積するのを容易にする。

前側吸込通路境界壁及び／又は下側入口通路境界面は、水平線に対して最小で約５０°、好適には最小で約５５°、例えば約６０°の角度を成して傾斜させられていると好適である。水平線に対して入口通路の境界面がこのように大きく傾斜していることにより、入口通路は狭くなり、入口通路内の処理ガスの流速は増大して、より多くの補助材が補助材収容容器からフィルタ・エレメントへ搬送される。これにより、フィルタ・エレメントにおける塗料スプレーしぶきの分離作用がより強力になる。

吸込通路を区切る前側吸込通路境界壁、及び／又は吸込通路を区切る後側吸込通路境界壁は、例えば連続した薄板として、空気貫流開口なしで不透過性に形成されていると好適である。

本発明によるフィルタ装置は、補助材を収容するための補助材収容容器を好適に有しており、前記補助材は、処理ガス流が少なくとも一つのフィルタ・エレメントを通過する前に処理ガス流に添加され、補助材収容容器は、鉛直線に対して及び水平線に対して傾斜させられて入口通路の下側境界を形成する側壁を有する。

入口通路を下方で区切る補助材収容容器の側壁は、水平線に対して、最小で約５０°、特に最小で約５５°、例えば約６０°の傾斜を好適に有する。

塗装設備の塗布領域からフィルタ装置の領域内に達した液体が、フィルタ装置の内部空間内に、特に補助材収容容器内に達するようにするために、フィルタ装置のハウジングが前壁区域を有して、前壁区域の下縁部がフィルタ装置の外側の空間に突出するように、前壁区域が鉛直線に対して傾斜させられていると有利である。

特にこの場合、フィルタ装置のハウジングに達した液体が、前壁区域の下縁部を経由して、その下方に配置されたトラフ内に滴下するようになっていてよい。

鉛直線に対して傾斜させられた前壁区域を有するハウジングという特徴は、吸込通路の存在とは無関係に見ても、請求項１の上位概念の特徴を有するフィルタ装置において有利である。

従って本明細書は、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するためのフィルタ装置であって、
フィルタ装置が、少なくとも一つのフィルタ・エレメントが配置されている、フィルタ装置の内部空間を画成するハウジングと、処理ガス流がその中を通ってフィルタ装置の内部空間内に流入する少なくとも一つの入口通路とを有するフィルタ装置において、
ハウジングが前壁区域を有しており、前壁区域は、前壁区域の下縁部がフィルタ装置の外側の空間に突出するように、鉛直線に対して傾斜させられている、フィルタ装置にも関する。

ハウジングが液切りエッジを備えており、液切りエッジで、ハウジングの前壁区域に沿って流れる液体がハウジングから滴下すると、特に好都合である。

このような液切りエッジは特に、ハウジングの前壁からフィルタ装置の外側の空間に張り出す例えば液切り薄板のような液切り要素に配置されてよい。

本発明のフィルタ装置は、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するための分離装置であって、分離装置が少なくとも一つの本発明によるフィルタ装置と、処理ガス流が塗装設備の塗布領域からフィルタ装置の入口通路へ流れる際に通る流動室とを有する分離装置での使用に特に適している。

このような分離装置の保守を容易にするために、分離装置が保守係員によって通行可能な歩行路を有しており、歩行路は踏み面を有すると好適である。

このような歩行路はさらに、フィルタ装置の入口通路もしくは複数のフィルタ装置の入口通路に処理ガス流を導くために、流動室内部の処理ガス流を偏向させることに役立つこともできる。

作業安全性を高めるために、及び保守係員が足を踏み外して隣接するフィルタ装置内に入るのを阻止するために、歩行路がさらに、踏み面に対して隆起させられた少なくとも一つの隆起縁部を有すると有利である。

隆起縁部は一方では踏み面と他方ではフィルタ装置との間に配置されて、係員が滑り、躓き、又は他の形で足を踏み外して隣接するフィルタ装置の漏斗状入口内に滑落し、その時に重傷を負うのを防止する。

踏み面に対して隆起させられた隆起縁部を有する歩行路という特徴は、少なくとも一つのフィルタ装置における吸込通路の存在とは無関係に見ても有利である。

従って本明細書は、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するための分離装置であって、分離装置が少なくとも一つのフィルタ装置と、流動室とを有しており、フィルタ装置は、少なくとも一つのフィルタ・エレメントが配置されているフィルタ装置の内部空間を画成するハウジングと、処理ガス流がその中を通ってフィルタ装置の内部空間内に流入する少なくとも一つの入口通路とを有しており、前記流動室を通って処理ガス流が塗装設備の塗布領域からフィルタ装置の入口通路へ流れるようになっており、
該分離装置は歩行路を有しており、歩行路は踏み面と、踏み面に対して隆起させられた少なくとも一つの隆起縁部とを有する、分離装置にも関する。

フィルタ装置のハウジングが液切りエッジを有しており、液切りエッジは、踏み面の鉛直上方、又は踏み面と隆起縁部との間に配置された、歩行路の縁部内面の鉛直上方に配置されていると特に有利である。これにより、塗装設備の塗布領域からフィルタ装置のハウジングに達することのある液体が、液切りエッジを介して、歩行路の踏み面又は縁部内面に達することになり、歩行路の隆起縁部によって、フィルタ装置内に流出するのを阻止することができる。

歩行路が両側にそれぞれ一つの隆起縁部を有することにより、互いに向き合うこれらの隆起縁部によって画成された歩行路の領域がトラフを形成して、このトラフが、上方から歩行路に達する液体を捕集して保持すると特に好都合である。

歩行路の踏み面は、ほぼ平らであると好適であり、また、ほぼ水平方向に方向付けられていると好適である。

歩行路の隆起縁部が、入口通路を通って少なくとも一つのフィルタ装置内へ流れる処理ガスの流れのための剥離エッジを形成していると好適である。入口通路の上端部に剥離エッジを形成することにより、下側入口通路境界面がその全長にわたって補助材で覆われる。この面はこれにより塗料スプレーしぶきによる汚染から保護され、この面に他の保護材料を被覆することは必要でない。

さらに、剥離エッジにおける流入空気によって、フィルタ装置の補助材収容容器からの補助材が流動室内に達してその場所から塗装設備の塗布領域内に達するのが阻止される。

処理ガスが高い流速で入口通路を通って安定的に流れるのを可能にするために、歩行路の隆起縁部と、隣接するフィルタ装置の補助材収容容器との間に配置された歩行路の縁部外面が、フィルタ装置の入口通路を上方で区切るハウジングの前壁区域に対して傾斜する角度が１０°未満であるとさらに好都合である。

歩行路の縁部外面と、入口通路を上方で区切るハウジングの前壁区域とが、互いにほぼ平行に方向付けられていると、特に好都合である。

歩行路の縁部外面及び／又は入口通路を上方で区切るハウジングの前壁区域は、水平線に対して最小で約５０°、特に最小で約５５°、例えば約６０°の角度で傾斜させられていると好適である。

さらに、補助材収容容器内に方向付けられた入口通路を通る安定な処理ガス流を生じさせるために、歩行路の隆起縁部とフィルタ装置の補助材収容容器との間に配置された歩行路の縁部外面が、入口通路を下方で区切る補助材収容容器の側壁に対して傾斜する角度が１０°未満であると有利である。

歩行路の縁部外面と、入口通路を下方で区切る補助材収容容器の側壁とが、互いにほぼ平行に方向付けられていると、特に好都合である。

歩行路の縁部外面及び／又は入口通路を下方で区切る補助材収容容器の側壁は、水平線に対して最小で約５０°、特に最小で約５５°の角度を成して、例えば約６０°の角度を成して傾斜させられていると好適である。

本発明はさらに、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離する方法であって：
処理ガス流を、入口通路を通してフィルタ装置の内部空間内に導入する段階と、
フィルタ装置の内部空間内に配置された少なくとも一つのフィルタ・エレメントによって、処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離する段階と、を有する塗料スプレーしぶきを分離する方法に関する。

本発明の根底を成す別の課題は、入口通路をとおる処理ガスの安定した流入が高流速においても得られるような方法を提供することである。

このような課題は、本発明による請求項１５の上位概念の特徴、即ち入口通路が吸込通路を介してフィルタ装置の内部空間と接続され、吸込通路は入口通路の内部空間側の端部の上流で入口通路内に開口するという特徴を有する方法によって解決される。

この場合、入口通路内の処理ガス流の最大流速は、好適には最小で約７ｍ／ｓ、特に最小で約１０ｍ／ｓである。

スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するための本発明による方法の別の好適な構成は、本発明によるフィルタ装置と関連して、もしくはスプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するための本発明による分離装置と関連して前述した通りである。

本発明によるフィルタ装置、及びスプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するための本発明による分離装置は、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から塗料スプレーしぶきを分離するための本発明による方法での使用に特に適している。

本発明によるフィルタ装置、本発明による分離装置、及び本発明による方法は、塗料スプレーしぶき、すなわち、スプレーしぶき粒子の形態で塗装設備の塗布領域を貫通する空気流によって取り込まれ連行される、被塗装ワークピースに付着しない塗料を、このような空気流から再び分離し、そして清浄化された空気流を再び塗布領域に供給するか、或いは設備の周囲内に放出することを可能にする。

塗料スプレーしぶきはここでは、特に流体塗料スプレーしぶきであってよい。

「流体塗料」という概念は、本明細書では「粉末塗料」という概念とは異なり、液状からペースト状（例えばＰＶＣ塗料の場合）までの、流動可能な稠度を有する塗料を意味する。「流体塗料」という概念は特に「液体塗料」及び「湿潤塗料」の概念を含む。

一実施例を以下に説明して図示することによって、本発明のさらなる特徴及び利点が明らかになる。

塗装ブース、及びその下方に配置された、スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流から流体塗料スプレーしぶきを分離するための分離装置であって、分離装置が、塗装ブースの下方に配置された流動室と、流動室の両側にそれぞれ三つのフィルタ・モジュールとを有するものを概略的に示す斜視図である。 図１の設備を概略的に示す鉛直方向断面図であり、処理ガス及びフィルタ・モジュールから発生する排気のそれぞれの流動方向が矢印によって示されている。 個別のフィルタ・モジュールを概略的に示す斜視図である。 図３のフィルタ・モジュールを概略的に示す鉛直方向断面図である。 図３及び４のフィルタ・モジュールのハウジングの前壁を概略的に示す鉛直方向断面図である。 フィルタ・モジュール、及び流動室の隣接領域を概略的に示す鉛直方向断面図であり、処理ガス流のそれぞれの局所的な流動方向が矢印によって示されている。 フィルタ・モジュールの入口通路の領域内における処理ガス流のそれぞれの局所的な流動方向を示す、図６の領域Ｉの拡大図である。

同じ又は機能的に同等なエレメントは全ての図面において同一の符号で示す。

図１から図７に示された、全体を符号１００で示された、車両ボディ１０２のスプレー塗装設備が搬送装置１０４を有する。この搬送装置１０４によって、車両ボディ１０２を搬送方向１０６に沿って、全体を符号１１０で示された塗装ブースの塗布領域１０８内をとおして移動させることができる。

塗布領域１０８は塗装ブース１１０の内側の空間である。塗装ブースは、塗装ブース１１０の長手方向に一致する搬送方向１０６に対して垂直に延びる水平な横方向１１２において、搬送装置１０４の両側で、それぞれ一つのブース壁１１４によって境界を付けられている。

搬送装置１０４の両側の、塗装ブース１１０内にはスプレー塗装装置１１６が例えば塗装ロボットの形態で配置されている。

（一部だけ示されている）空気循環によって、塗布領域１０８をほぼ鉛直に上方から下方に向かって貫流する空気流が発生する。このことは図２において矢印１１８によって示されている通りである。

このような空気流は塗布領域１０８内で、スプレーしぶき粒子の形態の塗料スプレーしぶきを取り込む。「粒子」という概念はここでは、固形粒子も液状粒子、特に液滴も含む。

流体塗料を使用する場合には、流体スプレーしぶきは塗料液滴から成る。スプレーしぶき粒子のほとんどは、約１μｍから約１００μｍの範囲の最大寸法を有する。

塗布領域１０８から出たスプレーしぶき粒子を含有する排気流を、以下では処理ガス流１２０と呼ぶ。処理ガス流の流動方向は図２，６及び７では、符号１２０が付けられた矢印によって示されている。

処理ガス流は塗装ブース１１０を去って下方に向かい、そして処理ガス流から流体塗料スプレーしぶきを分離するための、全体を符号１２６で示された分離装置内に達する。分離装置は塗布領域１０８の下方に配置されている。

分離装置１２６は、例えばほぼ直方体の流動室１２８を有する。この流動室１２８は、搬送方向１０６では塗装ブース１１０の全長を超えて延びていて、横方向１１２では、鉛直の側壁１３０によって画成されている。これらの側壁１３０は塗装ブース１１０のブース側壁１１４とほぼ整列しているので、流動室１２８は、塗装ブース１１０とほぼ同じ水平方向断面積を有しており、そして塗装ブース１１０の基底面の鉛直の投影の内部に完全に配置されている。

図１から判るように、流動室１２８の両側にはそれぞれ複数の、例えば三つの、前述の説明ではフィルタ装置とも呼ばれたフィルタ・モジュール１３２が配置されている。これらのフィルタ・モジュール１３２は、流体塗料スプレーしぶきを分離するための分離装置１２６の長手方向１３４に延びる二つのモジュール列１３６を形成している。この場合、分離装置１２６の長手方向１３４は搬送方向１０６と一致している。

図１及び図２から判るように、両モジュール列１３６の間には、作業員によって通行可能な歩行路１４６が設けられている。

歩行路１４６は、ほぼ水平方向の踏み面１５０を有する中央の踏み領域１４８と、踏み領域１４８の両側に配置された、長手方向１３４に延びる二つの縁部領域１５２とを有する。

各縁部領域１５２は、踏み面１５０に向けられた縁部内面１５４を有する。この縁部内面１５４は、水平線に対して例えば約２０°から約６０°の角度を成して傾斜させられており、また踏み面１５０の外縁部１５６から上方に向かって縁部上稜１５８まで上昇しているので、歩行路１４６の隆起縁部１５９が形成されている。

さらに、各縁部領域１５２は縁部外面１６０を有する。縁部外面１６０は踏み面１５０とは反対側に位置しており、縁部上稜１５８から下方に向かって降下している。縁部外面１６０は好ましくは水平線に対して、縁部内面１５４よりも大きい角度、例えば約４０°から約８０°の角度を成して傾斜させられている。

歩行路１４６の踏み面１５０が、踏み面１５０の両側の縁部上稜１５８に対して沈み込まれていることによって、歩行路１４６は、より多量の液体を受容することができるトラフ１６２を形成する。このような液体は、設備１００の運転中に塗布領域１０８から、処理ガス流１２０から流体塗料スプレーしぶきを分離するための分離装置１２６内に達し得る。このことは特に、例えば溶剤を含むバケットが転倒したときに塗装ブース１１０内の液体がこぼれることによって生じ得る。

さらに、踏み面１５０に対して隆起させられた隆起縁部１５９を有するトラフ１６２によって、作業安全性が高められる。それというのも、保守係員が滑り、躓き、又は他の形で足を踏み外して歩行路１４６から、境を接するフィルタ・モジュール１３２の一つに滑落し、重傷を負うのを防止することが阻止されるからである。

フィルタ・モジュール１３２のそれぞれは、予め組み立てられたユニットとして形成されている。このユニットは、塗装設備１００の組み付け場所から離れた場所で製造され、そしてユニットとして塗装設備の組み付け場所に搬送される。組み付け場所で、予め組み立てられたユニットは、所定の作業位置に配置され、一つ以上の隣接する、予め組み立てられたユニットと、さらに塗布領域１０８の支持構造とも結合される。

一つのフィルタ・モジュール１３２の構造を、図３及び図４を参照しながら以下に説明する。

モジュールは、二つの鉛直の後側支持部材１６６と、二つの鉛直の前側支持部材１６８とから成る支持構造１６４を有する。前側支持部材１６８は、水平方向横桁１７０を介して、後側支持部材１６６のそれぞれ一方に結合されている。

さらに、前側支持部材１６８の上端部は、水平方向横桁１７２によって互いに結合されている。

また、後側支持部材１６６の上端部は、水平方向横桁１７４によって互いに結合されている。

下側の水平方向横桁１７０は、長手方向１３４に対して平行に延びる横桁１７６によってやはり互いに結合されている。

フィルタ・モジュール１３２はさらにハウジング１７８を有する。このハウジング１７８は、ハウジング１７８の内部に配置された、フィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０を、ハウジング１７８の外側に位置する流動室１２８の領域１８２から分離する。

フィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０又はフィルタ・エレメント収容室内には、複数のフィルタ・エレメント１８４が配置されている。これらのフィルタ・エレメント１８４は、支持構造１６４に保持された一つの共通の基体１８６から水平方向に張り出している。

フィルタ・エレメント１８４は例えば、その外面がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成る膜を備えた焼結ポリエチレンから成る板から形成することができる。

ＰＴＦＥから成る被覆体は、フィルタ・エレメント１８４のフィルタ等級を高め（すなわちその透過率を低減する）ために役立ち、そしてさらに、処理ガス流から分離された流体塗料スプレーしぶきがフィルタ・エレメント１８４の表面に永久的に付着するのを阻止するために役立つ。

フィルタ・エレメント１８４の被覆体はさらに、導電性成分、例えばグラファイトを含有することにより、フィルタ・エレメント１８４からの静電電荷の放電と、フィルタ・エレメント１８４の静電防止特性とを保証する。

フィルタ・エレメント１８４の基礎材料も、そのＰＴＦＥ被覆体も多孔性を有するので、処理ガスはそれらの孔を通ってそれぞれのフィルタ・エレメント１８４の内部空間内に達することができる。

フィルタ表面の目詰まりを阻止するために、フィルタ表面はさらに、処理ガス流中に放出された補助材から成るバリア層を備えている。好適には粒子状のこのような補助材は通常、「プリコート」材料とも呼ばれる。

バリア層は、分離装置１２６の運転中、処理ガス流１２０中に放出された補助材がフィルタ表面に堆積することによって形成され、そしてフィルタ表面が、付着した流体塗料スプレーしぶきによって目詰まりを起こすのを阻止する。

処理ガス流１２０からの補助材は、フィルタ・モジュール１３２のハウジング１７８の内側にも沈積し、この場所でもやはり流体塗料スプレーしぶきの付着を阻止する。

補助材としては基本的には、流体塗料スプレーしぶきの液体分を取り込み、そしてスプレーしぶき粒子に堆積し、その結果これらの粒子から粘着性を取り去ることのできるものであればどんな手段を使用してもよい。

特に、補助材としては、例えば石灰、岩粉、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、粉末塗料、又はこれに類するものが考えられる。

この代わりに、又はこれに加えて、スプレーしぶきを取り込み及び／又はスプレーしぶきと結合するための補助材として、中空構造を有して、外側寸法と比較して内部の表面積が大きい粒子、例えばゼオライト、又はその他の中空体、例えばポリマー、ガラス、又はケイ酸アルミニウム及び／又は天然又は合成繊維から成る球体を使用することもできる。

この代わりに、又はこれに加えて、スプレーしぶきを取り込み及び／又はスプレーしぶきと結合するための補助材として、スプレーしぶきと化学的に反応する粒子、例えばアミン基、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、又はイソシアネート基から成る化学反応性粒子、オクチルシランで後処理された酸化アルミニウムから成る化学反応性粒子、又は固形又は液状のモノポリマー又はオリゴポリマー、シラン、シラノール又はシロキサンを使用することもできる。

補助材として、生産工程から生じた廃棄物、例えば粉体塗装から生じた廃棄物、又は木材加工から生じた木材屑、又は金属加工から生じた金属屑を使用することもできる。

補助材は、平均直径が例えば約１０μｍから約１００μｍの範囲の多数の補助材粒子から成っていると好適である。

図３から図５から判るように、ハウジング１７８は、ほぼ水平な天井壁１８８と、この天井壁１８８の前側エッジ１９０から下方に向かって延びる前壁１９２とを有する。

ハウジング１７８の前壁１９２は、上側前壁区域１９４を有しており、この上側前壁区域１９４は、天井壁１８８の前側エッジ１９０から、前壁１９２の前側エッジ１９６まで延びている。

上側前壁区域１９４は、水平線と、９０°超から約１１０°の、例えば約１００°の鈍角αを成しているので、上側前壁区域１９４の前側エッジ１９６は、フィルタ・エレメント１８４及びその基体１８６から離れる方向で外方に向かって、フィルタ・モジュール１３２の外側空間１９７内の流動室１２８の領域１８２内に突出しており、従って、ハウジング１７８のこのような構造によって、フィルタ・エレメント１８４を収容するために利用できる、フィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０が拡大される。

前側エッジ１９６の領域からは、液切り要素１９８が、フィルタ・モジュール１３２の外側空間１９７内にさらに大きく突出している。

液切り要素１９８は例えば液切り薄板として形成されてよい。

液切り要素１９８は、上側前壁区域１９４の外面と鈍角βを成しており、液切りエッジ２００で終わっている。

液切りエッジ２００は踏み面１５０の鉛直上方に配置されているか、又は図４に示されているように、歩行路１４６の縁部領域１５２の縁部内面１５４の鉛直上方に配置されて、液滴エッジ２００から滴下する液体が歩行路１４６のトラフ１６２内に捕集されるようになっていると好適である。

液切りエッジ２００を備えた液切り要素１９８によって、斜めに設けられた上側前壁区域１９４に沿って流れる液体が、ハウジング１７８の外側輪郭に沿って流れる代わりに、ハウジング１７８から滴下してトラフ１６２内に流れ込み、そしてこの液体が空気流によって、フィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０の中に連行されることが保証される。

さらに、ハウジング１７８の前壁１９２は下側前壁区域２０２を有する。下側前壁区域２０２は前側エッジ１９６から下方に向かって下側前壁縁部２０４まで延びている。

下側前壁区域２０２は、水平線に対して、例えば約４０°から約８０°まで、特に約６０°の鋭角γを成して傾斜させられていて、しかも、下側前壁縁部２０４が前側エッジ１９６よりも、フィルタ・エレメント１８４及びその基体１８６の近くに位置するように傾斜させられている。

下側前壁区域２０２の長さｌは、例えば約２０ｃｍから約４０ｃｍ、好適には約３０ｃｍである。

下側前壁区域２０２の下端部は、吸込通路２０８の前側吸込通路境界壁２０６を形成しており、吸込通路２０８は他方において後側吸込通路境界壁２１０によって境界を定められている。後側吸込通路境界壁２１０は、前側吸込通路境界壁２０６から例えば約５ｍｍから約５０ｍｍの間隔を置いて配置されて、前側吸込通路境界壁２０６に対してほぼ平行に方向付けられている。

後側吸込通路境界壁２１０は、通路境界要素２１２の上側区域を形成し、そして屈曲線２１４で通路境界要素２１２の下側区域と境を接する。通路境界要素２１２の下側区域は、水平線に対して角度δを成して傾斜させられている。角度δは、後側吸込通路境界壁２１０及び前側吸込通路境界壁２０６が水平線に対して傾斜させられているその角度γよりも小さい。

後側吸込通路境界壁２１０の、上縁部２１８から屈曲線２１４までの延長は好適には約２ｃｍから約４ｃｍ、特に約３ｃｍである。このような延長は、吸込通路２０８の長手方向又は貫通流方向の長さに相当する。

通路境界要素２１２の屈曲線２１４から下縁部２２０までの、通路境界要素２１２の下側区域２１６の延長は好適には約１０ｃｍから約３０ｃｍ、特に約２０ｃｍである。

下側前壁区域２０２及び通路境界要素２１２は、貫流開口なしの連続した薄板として好適に形成されている。

吸込通路２０８は、分離装置１２６の長手方向１３４においてフィルタ・モジュール１３２のほぼ全長にわたって延びている。

吸込通路２０８は、フィルタ・モジュール１３２のハウジング１７８の内部空間１８０と、下側前壁区域２０２及び通路境界要素２１２によって上方で境界を定められた、フィルタ・モジュール１３２の入口通路２２２との間に流体連通部を形成する。

この場合、吸込通路２０８は、入口通路２２２の、内部空間側の端部の上流で入口通路２２２内に開口している。

補助材が塗装設備１００の塗布領域１０８内に達するおそれなしに、補助材を処理ガス流に添加可能にするために、各フィルタ・モジュール１３２は、支持構造１６４に保持された補助材収容容器２２４を備えている。補助材収容容器２２４は例えば、逆角錐台形の漏斗状形状を有する（図３及び図４参照）。

補助材収容容器２２４の４つの台形側壁２２６は鉛直線に対して、好適には約４０°から約８０°、特に約６０°の角度を成して傾斜させられている。

補助材収容容器２２４の高さは例えば約１．１ ｍである。

側壁２２６の上縁部は、補助材収容容器２２４のアクセス開口２２８を取り囲んでいる。このアクセス開口２２８を通って、スプレーしぶきを含有する処理ガス流１２０が補助材収容容器２２４内に入りそしてこの容器から再び逃げることができる。

フィルタ・モジュール１３２内に入った処理ガス流を意図的に補助材収容容器２２４の内部空間２３０内に入るように導き、そして流動室１２８からフィルタ・エレメント１８４へ向かって処理ガス流が直接に入るのを阻止するために、各フィルタ・モジュール１３２は入口通路２２２を備えている。入口通路２２２は、フィルタ・モジュール１３２のハウジング１７８の下側前壁区域２０２と、歩行路１４６の縁部外面１６０との間に形成された入口２３２から、通路境界要素２１２の下縁部２２０と、歩行路１４６の縁部外面１６０の下縁部２３４との間に形成された出口２３６まで延びている。

出口２３６は入口通路２２２の内部空間側の端部２３７を形成している。

出口２３６の上流側で、吸込通路２０８は上方から入口通路２２２内へ開口している。

入口通路２２２は、上方では、ハウジング１７８の下側前壁区域２０２と通路境界要素２１２とによって境界を定められており、そして下方では、縁部外面１６０と、下方に向かってこの縁部外面１６０に続いて設けられた補助材収容容器２２４の側壁２２６とによって境界を定められている。

入口通路２２２は、フィルタ・モジュール１３２のほぼ全長にわたって長手方向１３４に延びている。

歩行路１４６の縁部外面１６０は、下側入口通路境界面２３９を形成している。

歩行路１４６の縁部外面１６０と、このような縁部外面１６０に下方に向かって続いて設けられた、補助材収容容器２２４の側壁２２６と、ハウジング１７８の下側前壁区域２０２とは、水平線に対して、好適には約５０°から約７０°、特に約５５°から約６５°の範囲、例えば約６０°のほぼ同じ傾斜を有する。これにより、入口通路２２２は、狭められた流入区域を有し、このことは、流動室１２８からフィルタ・モジュール内１３２への流速を増大させる。

これにより、このような流速は、入口通路２２２の最も狭い個所で８ｍ／ｓを上回り、好適には少なくとも１０ｍ／ｓである。

処理ガス流のフィルタ・モジュール１３２内への流入速度がこのように高いことによって、補助材収容容器２２４を通ってフィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０内へ入る流れは安定化される。

さらに、流速の増大により、補助材収容容器２２４からより多くの補助材が渦状に巻き上げられ、処理ガス流によって取り込まれ、ひいてはフィルタ・エレメント１８４に搬送される。

特に下側前壁区域２０２の内側に位置する、ハウジング１７８の内部空間１８０からの補助材が、ハウジング１７８の内部空間１８０から吸込通路２０８を通って入口通路２２２内へ吸い込まれる。入口通路２２２内へ吸い込まれた補助材は、入口通路２２２の境界を定める通路境界要素２１２の外面に、及び／又は下側入口通路境界面２３９に達する。これにより、それらの表面は、塗料スプレーしぶきによる汚染から効果的に保護される。

通路境界要素２１２の下側区域２１６が水平線に対して、後側吸込通路境界壁２１０及びハウジング１７８の下側前壁区域２０２よりも小さい角度で傾斜させられていることにより、入口通路２２２の貫流断面積が拡大されて、入口通路２２２を通る処理ガス流の速度が低下される。

入口通路２２２のこのような構造形によって、塗料塊（Lackfladen）の形成を阻止することができる。そうではなく、塗料スプレーしぶきは専ら微細な塗料液滴の形態で補助材収容容器２２４内に吸い込まれる。

通路境界要素２１２はさらに偏向エレメントとして作用する。偏向エレメントは、フィルタ・エレメント１８４から清浄化によって除去された、補助材と補助材に結合されたスプレーしぶき粒子とを含有する材料が入口通路２２２内に直接に達することを阻止する。

フィルタ・エレメント１８４から通路境界要素２１２の上側に落下した材料はむしろ、通路境界要素２１２の傾斜した姿勢によって補助材収容容器２２４内に導かれる。

フィルタ・モジュール１３２の運転中、通路境界要素２１２の下面にも上面にも補助材から成る被覆体が提供されるので、通路境界要素２１２のこのような面は容易に清浄化することができ、またスプレーしぶきが通路境界要素２１２に直接に付着することはない。

歩行路１４６の縁部上稜１５８は、処理ガス流のための剥離エッジを形成する。これにより、補助材収容容器２２４から上方に向かって剥離エッジを超えて流動室１２８内に戻る処理ガスはほとんどなくなる。

さらにこれにより、フィルタ・モジュール１３２のための流入斜面を形成する縁部外面１６０はその全長にわたって補助材で被覆される。これにより、この表面は、塗料スプレーしぶきによる汚染から保護され、そして他の保護材料をこの表面上に被着することは必要ない。

同時に、剥離エッジにおける流入空気によって、補助材収容容器２２４からの補助材が流動室１２８内に達し、そしてその場所から塗装ブース１１０の塗布領域１０８内に達するのが阻止される。

入口通路２２２の狭い個所（概ね吸込通路２０８が入口通路２２２内に開口する個所）における処理ガス流の流速が速いことにより、補助材が、閉じた箱を形成するフィルタ・モジュール１３２の内部から流動室１２８内へ達し、そしてその場所から塗布領域１０８内へ達することが効果的に阻止される。従っていかなる任意の時点においても、補助材収容容器２２４内の補助材を渦状に巻き上げ、そしてフィルタ・エレメント１８４を清浄化することができ、しかもこの場合、フィルタ・モジュール１３２への処理ガスの供給を中断せずに済み、又は塗布領域１０８内のスプレー塗装装置１１６の運転すら中断せずに済む。

さらに、処理ガス流が補助材収容容器２２４内に向けられて入口通路２２２から流出することにより、補助材収容容器２２４の内部空間２３０内で処理ガス流が偏向されることが保証される。これにより、補助材収容容器２２４内に位置する貯えから渦状に巻き上げることによって発生する十分な量の補助材が、処理ガス流によって連行される。さらに、（図示しない）渦状巻き上げ装置によって補助材収容容器２２４の内部空間２３０内で渦状に巻き上げられた補助材は、処理ガス流１２０によって補助材収容容器２２４からフィルタ・エレメント１８４へ運ばれる。

流動室１２８から入口通路２２２を通ってフィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０内へ入る処理ガス流が、図６及び図７において、流動シミュレーションの結果として示されている。ここから明らかなように、フィルタ・モジュール１３２の内部空間には所定の流動経路（Stroemungswalze)が形成されており、この流動経路を通って、処理ガスはまず補助材収容容器２２４内に案内され、次いでそこから、付加的な補助材を添加された状態で、フィルタ・エレメント１８４に案内される。

処理ガス流１２０によって連行された補助材と、処理ガス流１２０によって連行された流体塗料スプレーしぶきとはフィルタ・エレメント１８４のフィルタ表面に堆積され、そして濾過済の処理ガスが排ガス流として、多孔質フィルタの表面を通ってフィルタ・エレメント１８４の内部空間内に達する。これらの内部空間は、フィルタ・エレメント１８４がそこから張り出している基体１８６内部の中空室に接続されている。

この中空室から、清浄化済の排気流はそれぞれ一つ以上の排気管２３８内に達する。排気管はそれぞれのフィルタ・モジュール１３２のフィルタ・エレメント１８４の基体１８６から、流動室１２８の外側に配置されて流動室１２８の長手方向１３４に対して平行に延びる排気通路２４０に通じている（図１及び図４参照）。

流動室１２８の両側に配置された排気通路２４０から、流体塗料スプレーしぶきから清浄化された排気は（図示していない）排気ブロワに達し、その場所から清浄化済排気は（図示していない）冷却レジスタ及び（図示していない）供給導管を介して、塗布領域１０８の上方に配置された（図示していない）空気室、いわゆるプレナムに供給される。

この空気室から、清浄化済排気はフィルタ天井を介して塗布領域１０８に戻り、これにより、塗装ブース１１０を通る空気循環が閉じられる。

フィルタ・エレメント１８４による処理ガス流１２０からの流体塗料スプレーしぶきの分離は乾式に、すなわち清浄化液による洗浄なしに行われるので、空気循環において案内される空気は流体塗料スプレーしぶきの分離時に湿潤されることはなく、従って空気循環において案内される空気から湿分を除去するための装置はいかなるものも必要でない。

さらに、流体塗料スプレーしぶきを洗浄・清浄化液から分離するための装置も必要でない。

フィルタ・エレメント１８４は、流体塗料スプレーしぶき及び補助材の付着量が規定の規模に達したら、所定の時間間隔で圧縮空気パルスによって清浄化される。

必要な圧縮空気パルスは、各フィルタ・モジュール１３２のフィルタ・エレメント１８４の基体１８６に配置されたパルス発生ユニットによって生成される。発生した圧縮空気パルスは、フィルタ・エレメント１８４の内部空間から多孔質フィルタ表面を通ってフィルタ・モジュール１３２の内部空間１８０内に達する。フィルタ表面に形成された、補助材と、補助材に堆積された流体塗料スプレーしぶきとから成るバリア層がフィルタ表面から剥ぎ取られるので、フィルタ表面はその清浄化された元の状態に戻される。

清浄化により取り除かれた、補助材と流体塗料スプレーしぶきとから成る混合物は下方に向かって補助材収容容器２２４内に落下し、この場所から混合物は処理ガス流中に達し、このような処理ガス流によって再びフィルタ・エレメント１８４に運ばれる。

補助材収容容器２２４内の混合物の塗料スプレーしぶき分が上限閾値に達すると、補助材と流体塗料スプレーしぶきとから成る混合物は補助材収容容器２２４から吸い取られ、そして新鮮な補助材と交換される。

Claims (15)

1. スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流（１２０）から塗料スプレーしぶきを分離するためのフィルタ装置であって、
   少なくとも一つのフィルタ・エレメント（１８４）が配置されている、該フィルタ装置（１３２）の内部空間（１８０）を画成するハウジング（１７８）と、
   少なくとも一つの入口通路（２２２）であって、該少なくとも一つの入口通路（２２２）を通って前記処理ガス流（１２０）が該フィルタ装置（１３２）の前記内部空間（１８０）内に流入する少なくとも一つの入口通路（２２２）と、を有するフィルタ装置において、
   該フィルタ装置（１３２）が吸込通路（２０８）を有しており、前記吸込通路（２０８）は、前記入口通路（２２２）の、前記内部空間側の端部（２３７）の上流で前記入口通路（２２２）内に開口して、前記入口通路（２２２）を該フィルタ装置（１３２）の前記内部空間（１８０）に接続することを特徴とする、フィルタ装置。
2. 前記吸込通路（２０８）が二つの吸込通路境界壁（２０６，２１０）によって画成されて、前記境界壁の間にギャップが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記二つの吸込通路境界壁（２０６，２１０）は、互いの相対的な傾斜角度が１０°未満であるように方向付けられていることを特徴とする、請求項２に記載のフィルタ装置。
4. 前記吸込通路（２０８）が前側吸込通路境界壁（２０６）によって境界を定められ、前記前側吸込通路境界壁（２０６）は、前記前側吸込通路境界壁（２０６）の下側入口通路境界面（２３９）に対する傾斜角度が１０°未満であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
5. 前記吸込通路（２０８）が、通路境界要素（２１２）の一区域を形成する吸込通路境界壁（２１０）によって境界を定められ、前記通路境界要素（２１２）は、前記入口通路（２２２）の境界を形成するさらなる区域（２１６）を有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
6. 前記通路境界要素（２１２）の前記さらなる区域（２１６）は、前記通路境界要素（２１２）の、前記吸込通路境界壁（２１０）を形成する区域よりも小さい角度で、水平線に対して傾斜させられていることを特徴とする、請求項５に記載のフィルタ装置。
7. 該フィルタ装置は、補助材を収容するための補助材収容容器（２２４）を有しており、前記補助材は、前記処理ガス流が前記少なくとも一つのフィルタ・エレメント（１８４）を通過する前に前記処理ガス流（１２０）に添加されるようになっており、前記補助材収容容器（２２４）は、鉛直線に対して及び水平線に対して傾斜させられて前記入口通路（２２２）の下側境界を形成する側壁（２２６）を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
8. 前記ハウジング（１７８）が前壁区域（１９４）を有しており、前記前壁区域（１９４）は、前記前壁区域（１９４）の下縁部が該フィルタ装置（１３２）の外側の空間に突出するように、鉛直線に対して傾斜させられていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
9. 前記ハウジング（１７８）が液切りエッジ（２００）を備えており、前記液切りエッジで、前記ハウジング（１７８）の前壁区域（１９４）に沿って流れる液体が前記ハウジング（１７８）から滴下することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
10. スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流（１２０）から塗料スプレーしぶきを分離するための分離装置であって、請求項１から９までのいずれか一項に記載の少なくとも一つのフィルタ装置（１３２）と、前記処理ガス流（１２０）が塗装設備（１００）の塗布領域（１０８）から該フィルタ装置（１３２）の入口通路（２２２）へ流れる際に通る流動室（１２８）とを有する、分離装置。
11. 該装置（１２６）は歩行路（１４６）を有しており、前記歩行路（１４６）は踏み面（１５０）と、前記踏み面（１５０）に対して隆起させられた少なくとも一つの隆起縁部（１５９）とを有することを特徴とする、請求項１０に記載の分離装置。
12. 前記フィルタ装置（１３２）のハウジング（１７８）が液切りエッジ（２００）を有しており、前記液切りエッジ（２００）は、踏み面（１５０）の鉛直上方、又は前記踏み面（１５０）と前記隆起縁部（１５９）との間に配置された、歩行路（１４６）の縁部内面（１５４）の鉛直上方に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の分離装置。
13. 前記歩行路（１４６）の前記隆起縁部（１５９）が、前記入口通路（２２２）を通る処理ガスの流れのための剥離エッジを形成していることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の分離装置。
14. 前記隆起縁部（１５９）と前記フィルタ装置（１３２）の補助材収容容器（２２４）との間に配置された、前記歩行路（１４６）の縁部外面（１６０）が、前記入口通路（２２２）を上方で区切る前記ハウジング（１７８）の前壁区域（２０２）に対して傾斜する角度が１０°未満であることを特徴とする、請求項１１から１３までのいずれか一項に記載の分離装置。
15. スプレーしぶき粒子を含有する処理ガス流（１２０）から塗料スプレーしぶきを分離する方法であって：
    前記処理ガス流（１２０）を、入口通路（２２２）を通してフィルタ装置（１３２）の内部空間（１８０）内に導入する段階と、
    前記フィルタ装置（１３２）の前記内部空間（１８０）内に配置された少なくとも一つのフィルタ・エレメント（１８４）によって、前記処理ガス流（１２０）から塗料スプレーしぶきを分離する段階と、を含む方法において、
    前記入口通路（２２２）が、吸込通路（２０８）を介して前記フィルタ装置（１３２）の前記内部空間（１８０）と接続され、前記吸込通路（２０８）は、前記入口通路（２２２）の、前記内部空間側の端部（２３７）の上流で前記入口通路（２２２）内に開口していることを特徴とする、塗料スプレーしぶきを分離する方法。

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