JPH08173737A

JPH08173737A - 粗粒化フィルターの再生方法

Info

Publication number: JPH08173737A
Application number: JP6324978A
Authority: JP
Inventors: Dahi Go; 馳飛呉; Ichiro Igarashi; 一郎五十嵐
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】粗粒化フィルターに付着したまま離れ難くな
った液滴を強制的に離脱させ、運転の休止や温度低下等
があった場合でも目詰まりによる圧力損失や捕集効率の
低下を来さないように、粗粒化フィルターを再生する方
法を提供する。【構成】複数の単繊維又は繊維糸２が一平面上で長さ
方向に平行に且つ互いに間隔をおいてすだれ状に配列さ
れている粗粒化フィルター１を、定期的に又は運転休止
時若しくは運転再開時に、機械的に回転、振動、又は他
の部材と接触させ、或は複数の単繊維又は繊維糸２を固
定している縦方向の糸状係止部材３に沿って液を流下さ
せるか、若しくは気体を吹き付け、付着している液滴を
除去する、粗粒化フィルター１の再生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミストの分離除去装置
に取り付けて使用され、気体中に浮遊するミストを捕集
し、分離除去しやすい粗粒にして気体中に再飛散させる
粗粒化フィルターの再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種工業プロセスで発生する液滴やミス
ト、内燃機関のブローバイガスや空気駆動装置の圧縮空
気中のオイルミスト等の気体中に浮遊する液滴ないしミ
ストの中でも、粒径が約２０μｍ以上の液滴は、自然沈
降を利用して捕集する重力分離装置、又は気体の流路に
挿入した邪魔板等の障害物に衝突させて捕集する慣性分
離装置によって、ほぼ完全に分離除去することが可能で
ある。

【０００３】しかし、粒径が１０〜２０μｍ以下のミス
トと呼ばれる微小な液滴は、重力分離装置や慣性分離装
置によって分離することが困難である。特に、自動車エ
ンジン等の内燃機関におけるブローバイガスに含まれる
オイルミストについては、粒径が１μｍ程度又はそれ以
下と極めて微細であるため、重力や慣性力を利用した除
去装置では分離除去できなかった。

【０００４】かかるミストの分離には、粒子や繊維を充
填した濾材によって捕集する濾過分離装置、あるいは気
体とミストの間に相対的運動を起こさせて分離する装
置、代表的には遠心力を利用した分離装置（サイクロ
ン）が使用されていた。ところが、濾過分離装置では、
気体の流路に濾布や繊維充填層等の炉材を配置するの
で、分離効率は高くなるものの、圧力損失が大きくなり
又目詰まりも起こりやすい。一方、サイクロン分離装置
では、逆に圧力損失は小さく且つ目詰まりも起こり難い
が、大きな遠心力か十分長い滞留時間を与えないと約１
μｍ以下の微細なミストの分離ができない欠点があっ
た。

【０００５】又、荷電粒子は電場内においてその極性と
反対極性の電極の方向に移動する性質があるが、この静
電気力を利用してミストを分離する電気分離装置も知ら
れている。しかし、この装置は微細なミストの分離が可
能であるが、ミストが帯電していなければ利用すること
ができないという大きな欠点があるため、通常のオイル
ミストは電荷を有しないので、この電気分離装置より分
離することはできなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、気体中の
微小な液滴やミストを分離する従来のミスト分離装置で
は、分離効率を高めると圧力損失や目詰まりが生じやす
く、逆に圧力損失及び目詰まりを低減させると分離効率
が低下するという状況にあり、比較的簡単な装置で、圧
力損失及び目詰まりがなく、高い分離効率でミストを分
離除去することは困難な現状であった。

【０００７】このような状況の下で、本発明者らは、特
願平６−２７６０２２号等において、気体中のミストを
捕集して粗粒化し、粗粒ミストないし液滴として気体中
に再飛散させる粗粒化フィルターを提案し、更に特願平
６−２５１２７９号において、粗粒化フィルターを従来
のミスト分離装置と組み合わせることにより、粗粒化フ
ィルターから再飛散した粗粒ミストないし液滴を気体か
ら分離するミスト除去装置を提案した。

【０００８】本発明者らが先に提案した粗粒化フィルタ
ーは、長さ方向にほぼ平行に且つ互いに間隔をおいて配
列した複数の単繊維又は繊維糸からなり、通過する気体
中のミストを捕集して粗粒化し、粗粒ミストないし液滴
として気体中に再飛散させるものである。

【０００９】好ましい粗粒化フィルターとしては、図１
に示すように、複数の単繊維又は繊維糸２が一平面上で
長さ方向に平行に且つ互いに間隔をおいてすだれ状に配
列され、該すだれ状繊維層が気体の流れ方向に対してほ
ぼ直角に配置したもので、すだれ状繊維層からなる粗粒
化フィルター１は１層でも良いし、複数層配置すること
もできる。更に好ましくは、一平面上ですだれ状に配列
した複数の単繊維又は繊維糸２が、各単繊維又は繊維糸
２に対してほぼ直角方向に配列した単繊維又は繊維糸か
らなる糸状係止部材３により固定され、且つ各単繊維又
は繊維糸２の両端が解放された構造のものがある。

【００１０】気体に含まれるミストは、図２に示すよう
に、粗粒化フィルター１に捕集されると、粒子としての
形状を保ち得ないので繊維糸２の表面に広がり、次々に
捕集されるミストと合体して液滴４を形成し、時間の経
過と共に大きくなる。そして、図３に示すように、液滴
４は次第に大きくなって隣接する繊維糸２上の液滴と合
体して大きな液滴５となり、繊維糸２上に留まっていら
れず再飛散して下流のミスト分離装置で分離されるする
か、又は自重により落下して除去される。

【００１１】かかる粗粒化フィルターの機能は、エンジ
ン等の運転によりミストを含む気体が連続的に流れてい
る間は何ら支障なく発揮されるが、運転停止等により気
流の流れが止まったり若しくは温度が低下すると、付着
したミストが凝縮して大きな液滴となったまま、粗粒化
フィルターから離れ難くなる。

【００１２】このため、付着したまま凝縮した液滴によ
り目詰まりが起こりやすく、運転を再開したとき圧力損
失が急激に増大したり、捕集効率が低下する等の不都合
がある。特に、運転と停止を繰り返す自動車エンジンの
ブローバイガスのように、ミスト含有ガスの流れが断続
的で、しかもオイルミストである場合には、一層目詰ま
りが発生しやすく、従って粗粒化フィルターの寿命が短
くなりやすい。

【００１３】本発明は、かかる事情に鑑み、粗粒化フィ
ルターに付着したまま離れ難くなった液滴を粗粒化フィ
ルターから強制的に離脱させ、運転の休止や温度低下等
があった場合でも目詰まりによる圧力損失や捕集効率の
低下を来さないように、粗粒化フィルターを再生する方
法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提案する粗粒化フィルターの再生方法は、
複数の単繊維又は繊維糸が一平面上で長さ方向に平行に
且つ互いに間隔をおいてすだれ状に配列され、該すだれ
状繊維層がミスト含有気体の流れ方向に対してほぼ直角
に配置されている粗粒化フィルターを、定期的に又は運
転休止時若しくは運転再開時に、機械的に回転、振動、
若しくは他の部材と接触させ、付着している液滴を除去
することを特徴とする。

【００１５】又、前記粗粒化フィルターを縦方向（垂直
方向）に配置している場合、定期的に又は運転休止時若
しくは運転再開時に、複数の単繊維又は繊維糸を固定し
ている縦方向の糸状係止部材に沿って液を流下させる
か、若しくは流速を速めたミスト含有気体を吹き付ける
か又は補助気体を吹き付け、付着している液滴を除去す
る方法を採用することもできる。

【００１６】尚、上記の単繊維とは絹や化学繊維等のフ
ィラメント及び木綿や羊毛あるいは化学繊維等の短繊維
（ステープル）を含む意味であり、繊維糸とはこれらの
単繊維を数本集めて撚りをかけ若しくは紡績した糸を意
味する。繊維糸は１種類の単繊維からなるもののほか、
２種類以上の単繊維からなっていても良い。

【００１７】粗粒化フィルターを構成する単繊維又は繊
維糸は、特に限定はなく、例えば、木綿、麻、羊毛、絹
等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の
半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、アラミド等の有機合成繊
維、又はガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック
ス繊維等の無機合成繊維であって良い。中でも、これら
の繊維のモノフィラメント又は紡績糸が好ましい。紡績
糸は糸の周囲に単繊維が多数突き出ているので、ミスト
の捕集に適している。

【００１８】粗粒化フィルターにおける単繊維又は繊維
糸は、直径２００μｍ以下のものが好ましい。単繊維又
は繊維糸の直径が２００μｍを越えると、ガスの流速に
拘らず、単一の単繊維又は繊維糸による捕集効率が著し
く低下するからである。特に、内燃機関におけるブロー
バイガス中の微細なオイルミストを効率良く分離除去す
るためには、直径２０〜４０μｍの太さの単繊維又は繊
維糸を使用することが好ましい。

【００１９】又、粗粒化フィルター全体における単繊維
又は繊維糸の充填率は５％以下が好ましい。その理由
は、充填率が５％を越えると圧力損失が増大し、更に単
繊維又は繊維糸の間隔が狭くなるのでダストの堆積や粘
稠ミストの付着等による目詰まりが発生しやすくなるか
らである。

【００２０】

【作用】本発明においては、図３に示すように粗粒化フ
ィルター１に捕集された液滴４や、液滴４が隣接する繊
維糸２上の液滴と合体して大きくなった液滴５を、定期
的（一定時間間隔毎）に又は運転休止時若しくは運転再
開時に、強制的に除去する。

【００２１】液滴を強制的に除去する方法の１つは、粗
粒化フィルターを回転させる方法である。例えば図４に
示すように、複数の単繊維又は繊維糸２を固定している
糸状係止部材３を回転軸として、粗粒化フィルター１全
体を機械的に回転させる。付着している液滴は、回転の
遠心力により繊維糸２等から飛ばされ、粗粒化フィルタ
ー１から除去される。

【００２２】他の方法としては、粗粒化フィルターを振
動させる方法がある。例えば図５に示すように、糸状係
止部材３の両端を機械的に保持し、粗粒化フィルター１
全体を糸状係止部材３と平行方向又は直行方向に振動さ
せる。又、他の部材を衝突させることで、粗粒化フィル
ター１に振動を与えることも可能である。急激な振動を
与えることにより、付着している液滴は慣性力により繊
維糸２等から離脱し、粗粒化フィルター１から除去され
る。

【００２３】又、粗粒化フィルターに他の部材を接触さ
せる方法もある。例えば図６に示すように、平板状のシ
ャッター６又はプレート等を粗粒化フィルター１に近接
して（例えば数十μｍ）移動させることにより、付着し
ている液滴をシャッター６等に接触させ、粗粒化フィル
ター１からシャッター６等に移すことで除去することが
できる。シャッター６等は１枚でも良いが、２枚を対向
させ、そのスリットの間を粗粒化フィルター１が通過す
るようにすることも可能である。

【００２４】この場合、シャッター６等を粗粒化フィル
ター１に沿って移動させるだけでなく、シャッター６等
を粗粒化フィルター１に軽く打ち付け、衝撃を加えるこ
とで液滴を除去することも可能である。勿論、シャッタ
ー６によらず、他の部材で粗粒化フィルター１に衝撃を
与えることもできる。

【００２５】更に、粗粒化フィルターが垂直方向に配置
されている場合、即ち複数の単繊維又は繊維糸を固定し
ている糸状係止部材を縦方向にして配置されている場合
には、図７に示すように、この糸状係止部材３に沿って
給液パイプ７からオイル等のミストと同種の液を流下さ
せる方法を採用することもできる。捕集され大きくなっ
た液滴は、図３に示すごとく糸状係止部材３に集まりや
すいので、主にこの部分に集中している液滴を同種の液
の流下に伴って流し落とし、粗粒化フィルターから除去
することができる。

【００２６】粗粒化フィルターが垂直方向に配置されて
いる場合の他の方法として、気体を強制的に吹き付けて
液滴を落下させることも可能である。例えば図８に示す
ように、垂直方向に配置した粗粒化フィルター１に沿っ
て（即ち、すだれ状繊維層の一平面に沿って）ミスト含
有気体とは別の補助気流を吹き付けることにより、付着
している液滴を落下させることができる。又、補助気体
を用いる代わりに、シャッター等によりミスト含有気体
の流路の流径を上流で絞り、流速を速めたミスト含有気
体を吹き付けても良い。

【００２７】本発明では、上記したいずれかの方法によ
り、図３に示すように粗粒化フィルター１に捕集された
液滴４や、液滴４が隣接する繊維糸２上の液滴と合体し
て大きくなった液滴５を、粗粒化フィルター１から除去
して、図１に示す殆ど液滴の付着していない初期状態に
戻し、再生することができる。

【００２８】かかる粗粒化フィルターの再生は、通常は
運転を休止する時に行うことによって、高温で凝縮する
前の液滴を簡単に除去できるが、休止後の運転の再開時
に行っても十分液滴を除去できる。又、ミストの粘性が
高い場合やダスト等の異物が含まれる場合には、運転中
においても定期的に液滴を除去し、粗粒化フィルターの
再生を行うことが好ましい。

【００２９】

【実施例】本発明に係わる粗粒化フィルターを、市販の
ミスト発生装置により発生させたオイルミストの流路
に、ミスト含有気体の流れに対して直角方向で且つ垂直
に配置し、粗粒化フィルターへのミストの付着状況を調
べた。

【００３０】使用した粗粒化フィルターは、図１に示す
ように、繊維糸２として直径３０μｍのナイロン糸を一
平面上で長さ方向に平行に且つ６０μｍの間隔（目開
き）で配列し、繊維糸２に対して直角方向に配列した同
じナイロン糸からなる３本の糸状係止部材３で各繊維糸
２をダロッド織りして固定し、各繊維糸２の両端を解放
したすだれ状繊維層からなる。

【００３１】ミスト発生装置はＴＡＣＯ（株）製のミク
ロンルブＣＰＳ潤滑ユニットであり、エアー圧３.３
ｋｇｆ／ｃｍ²、油滴のショット数２５ショット／分、
油温３０℃の条件でオイルミストを含有するエアロゾル
を発生させ、上記の粗粒化フィルターに供給した。

【００３２】ミスト発生装置の運転によりエアロゾルの
供給が開始し、１５秒後の粗粒化フィルターへのミスト
付着状況を図２に、及び６０秒経過後のミスト付着状況
を図３に示した。運転を連続することにより、複数のミ
ストが合体して形成された図３の大きな液滴５は順次エ
アロゾル中に飛散した。

【００３３】ミスト発生装置の運転を休止し、図３の状
態の粗粒化フィルターを振動させたところ、液滴４、５
は殆ど落下して除去され、粗粒化フィルターを図１の初
期状態に戻すことができた。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、運転の休止や温度低下
があった場合は勿論通常の運転中においても、粗粒化フ
ィルターに付着したまま離れ難くなった液滴を粗粒化フ
ィルターから強制的に離脱させ、殆ど液滴の付着してい
ない状態に再生することができるので、粗粒化フィルタ
ーの目詰まりによる圧力損失や捕集効率の低下を防止
し、ミスト分離装置と組み合わせて長期間にわたってミ
ストを効率的に除去することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる粗粒化フィルターの具体例にお
ける初期状態を示す概略の正面図である。

【図２】図１の粗粒化フィルターに液滴が付着した状態
を示す概略の正面図である。

【図３】図１の粗粒化フィルターに付着した液滴が合体
して大きな液滴となった状態を示す概略の正面図であ
る。

【図４】粗粒化フィルターを回転させて液滴を除去する
本発明方法を示す概略の説明図である。

【図５】粗粒化フィルターを振動させて液滴を除去する
本発明方法を示す概略の説明図である。

【図６】粗粒化フィルターをシャッターと接触させて液
滴を除去する本発明方法を示す概略の説明図である。

【図７】粗粒化フィルターに液を流下させて液滴を除去
する本発明方法を示す概略の説明図である。

【図８】粗粒化フィルターに補助気体を吹き付けて液滴
を除去する本発明方法を示す概略の説明図である。

【符号の説明】

１粗粒化フィルター２繊維糸３糸状係止部材４液滴５大きな液滴６シャッター７給液パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の単繊維又は繊維糸が一平面上で長
さ方向に平行に且つ互いに間隔をおいてすだれ状に配列
され、該すだれ状繊維層がミスト含有気体の流れ方向に
対してほぼ直角に配置されている粗粒化フィルターを、
定期的に又は運転休止時若しくは運転再開時に、機械的
に回転、振動、又は他の部材と接触させ、付着している
液滴を除去することを特徴とする粗粒化フィルターの再
生方法。
【請求項２】複数の単繊維又は繊維糸が一平面上で長
さ方向に平行に且つ互いに間隔をおいてすだれ状に配列
され、該すだれ状繊維層がミスト含有気体の流れ方向に
対してほぼ直角で縦方向に配置されている粗粒化フィル
ターに、定期的に又は運転休止時若しくは運転再開時
に、複数の単繊維又は繊維糸を固定している縦方向の糸
状係止部材に沿って液を流下させ、付着している液滴を
除去することを特徴とする粗粒化フィルターの再生方
法。
【請求項３】複数の単繊維又は繊維糸が一平面上で長
さ方向に平行に且つ互いに間隔をおいてすだれ状に配列
され、該すだれ状繊維層がミスト含有気体の流れ方向に
対してほぼ直角で縦方向に配置されている粗粒化フィル
ターに、定期的に又は運転休止時若しくは運転再開時
に、流速を速めたミスト含有気体を吹き付けるか又は補
助気体を吹き付け、付着している液滴を除去することを
特徴とする粗粒化フィルターの再生方法。