JPH10165735A - 液滴捕集装置、及び、フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液滴捕集効率を効果的に向上させる。 【解決手段】 液滴を含む処理対象気体ＳＡを通過させ
る過程でその含有液滴を捕捉する液滴捕捉材層２によ
り、容器１の内部を上部室３と下部室４とに仕切り、処
理対象気体ＳＡの給気路５を上部室３に開口させるとと
もに、液滴捕捉材層２を通過させて含有液滴を除去した
処理済気体ＥＡに対する排気路６を下部室４に開口さ
せ、下部室４において排気路開口６ａよりも低い部分
を、液滴捕捉材層２での捕捉後に凝集大粒化して落下す
る液滴の受け部７にする液滴捕集装置に対し、上部室３
において給気路５から供給される処理対象気体ＳＡを縦
軸芯Ｐ周りで旋回させる旋回付与手段Ｃを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体中に含まれる
液滴を捕集する液滴捕集装置、及び、これを使用するフ
ィルタ装置に関する。

【０００２】さらに詳しくは、液滴を含む処理対象気体
を通過させる過程でその含有液滴を捕捉する液滴捕捉材
層により、容器の内部を上部室と下部室とに仕切り、処
理対象気体の給気路を前記上部室に開口させるととも
に、前記液滴捕捉材層を通過させて含有液滴を除去した
処理済気体に対する排気路を前記下部室に開口させ、前
記下部室において前記排気路の開口よりも低い部分を、
前記液滴捕捉材層での捕捉後に凝集大粒化して落下する
液滴の受け部にしてある液滴捕集装置、及び、この液滴
捕集装置を用いて濾材での捕捉ミストを回収除去する各
種用途のフィルタ装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、上記の如き液滴捕集装置では、図
４に示すように、処理済気体ＥＡの排気路６に介装した
送風機８の吸引力により給気路５から上部室３に処理対
象気体ＳＡを導入することにおいて、上部室３に導入さ
れた処理対象気体ＳＡは、拡散を伴うだけの単純な気流
経路で液滴捕捉材層２に向かって流れるものとなってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来装
置では、処理対象気体ＳＡに含まれる液滴のほとんど全
てを液滴捕捉材層２の捕捉機能により捕捉し、そして、
この捕捉液滴を凝集大粒化させて液滴捕捉材層２から下
部室下部の受け部７へ落下させるが、この落下の際に、
排気路開口６ａに向かう処理済気体ＥＡの気流に再び乗
って（すなわち、再飛散して）処理済気体ＥＡとともに
排気路６へ持ち出される液滴が多く、これが原因で液滴
捕集効率の低下を招いていた。

【０００５】以上の実情に対し、本発明の主たる課題
は、上記の如き再飛散による排気路への液滴持ち出しを
効果的に防止できて、高い液滴捕集効率を得られる液滴
捕集装置を提供する点にある。

【０００６】また、この液滴捕集装置を用いて濾材の再
生処理を良好に行えるフィルタ装置を提供する点にあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

〔１〕請求項１記載の発明では、前記上部室において給
気路から供給される処理対象気体を旋回付与手段により
縦軸芯周りで旋回させることにより、上部室に導入した
処理対象気体中の液滴のうち比較的大粒径のものは、旋
回に伴う遠心作用により上部室の内周面に衝突させて捕
捉し、その後、この衝突液滴を上部室の内周面、及び、
それに続く下部室の内周面を伝わせる形態で下部室下部
の受け部まで流下させる。

【０００８】一方、遠心作用が小さくて上部室内周面へ
の衝突には至らない比較的小粒径の液滴（すなわち、処
理対象気体に乗ったままの液滴）は、処理対象気体が液
滴捕捉材層を通過する過程において液滴捕捉材層で捕捉
し、この捕捉後、凝集大粒化させて液滴捕捉材層から下
部室下部の受け部に落下させるが、上記の如く室の内周
面を伝って流下する液は気流による再飛散を生じ難く、
また、この内周面を伝って流下する液量分だけ、下部室
内における液滴捕捉材層からの落下液滴量そのものが減
少することで、下部室内での落下液滴の再飛散量（排気
路開口へ向かう気流に再び乗る落下液滴の量）も減少す
る。

【０００９】つまり、このことにより、排気路への液滴
持ち出しを効果的に防止できて、液滴捕集効率を従来装
置に比べ大きく向上させることができる。

【００１０】また、液滴捕捉材層による液滴捕捉に加
え、上記の如く遠心作用を利用した液滴捕捉を併用する
から、液滴の捕捉性能そのものも従来装置に比べ向上で
き、この点からも、上記液滴持ち出しの防止と相まって
液滴捕集効率を効果的に向上させることができる。

【００１１】さらにまた、上部室での旋回による液滴捕
捉により、液滴捕捉材層中の保持液滴量も少なくなるこ
とで、従来装置に比べ液滴捕捉材層の気体通過抵抗が小
さくなり、これにより、気体搬送に要する動力も節減で
きる。

【００１２】〔２〕請求項２記載の発明では、平面視に
おいて前記上部室の内周面を円形に形成することによ
り、その平面視円形内周面による案内をもって、旋回付
与手段による上部室での縦軸芯周りでの旋回流形成を効
率良く行うことができ、これにより、前述の旋回による
液滴捕捉機能を高めて、液滴捕集効率の向上をさらに促
進できる。

【００１３】〔３〕請求項３記載の発明では、前記旋回
付与手段として、上部室に対する給気路の開口を、平面
視において上部室内周面の接線方向で処理対象気体を上
部室に流入させる構造にし、この接線方向での気体流入
により、上部室内周面を案内面とする状態で処理対象気
体の流入速度エネルギーを旋回力に変換して、上部室内
で縦軸芯周りの旋回流を形成させる。

【００１４】つまり、この構成によれば、液滴捕集装置
に対する本来装備の気体搬送装置を利用して上部室での
旋回流形成を行うから、旋回付与手段として本来の気体
搬送装置とは別の専用駆動装置を設けて、この専用駆動
装置により旋回流形成を行うに比べ、装置構成を簡略化
して装置製作を容易にするとともに装置コストを安価に
することができる。

【００１５】〔４〕請求項４記載の発明では、前記下部
室において、排気路の開口を上方から囲う邪魔板を設け
ることにより、この邪魔板の障壁作用をもって、落下液
滴の再飛散による排気路への液滴流出を一層確実に防止
することができ、これにより、液滴捕集効率の向上をさ
らに促進できる。

【００１６】〔５〕請求項５記載の発明では、濾材にお
ける付着液（捕捉ミストが凝集した液）を吸引ヘッドに
より吸引除去して濾材を再生する。そして、この濾材再
生において、付着液とともに吸引ヘッドに吸引される気
体（すなわち、吸引液の分散液滴を含む気体）を、処理
対象気体として、吸引ヘッドに接続の吸引路を介して前
記液滴捕集装置の上部室に導入し、これにより、この液
滴捕集装置において濾材からの吸引液を分離捕集し、液
滴を分離除去した処理済気体を前記排気路へ送出する。

【００１７】つまり、この構成によれば、前記した請求
項１ないし４記載の発明に係る液滴捕集装置の採用によ
り、排気路への液滴持ち出しを効果的に防止した状態で
高い液滴捕集効率をもって濾材からの吸引液を分離捕集
できるから、処理済気体中に多くの液滴が残存して濾材
からの吸引液の大量漏出を招くといったことを効果的に
防止した状態で、また、後述の如く処理済気体を濾材の
上流側へ還流させる場合では、処理済気体中に多くの液
滴が残存して、この残存液滴が濾材に大量に再付着する
といったことを効果的に防止した状態で、濾材の再生処
理を良好に行うことができる。

【００１８】〔６〕請求項６記載の発明では、前記濾材
に通過させる浄化対象気体の含有ミストのうち濾材に至
る以前に落下するものを、気体通過方向において濾材の
上流側に設けたドレンパンで受け止める。そして、液滴
捕集装置における前記受け部から捕集液回収路を介して
導出する捕集液（すなわち、濾材再生において濾材から
吸引した液）を、ドレンパンにおける受け止め液と合流
させて集合排出路へ導くことにより、元は同じ液である
受け部の捕集液とドレンパンの受け止め液とを一括に処
理でき、液の後処理を容易できる。

【００１９】〔７〕請求項７記載の発明では、前記下部
室から排気路を介して導出する処理済気体（すなわち、
吸引ヘッドからの吸引気体で液滴を分離除去したもの）
を、気体通過方向において濾材の上流側で浄化対象気体
に合流させることにより、処理済気体中に分離捕集し切
れない微細なミストや塵埃が仮に残存したとしても、こ
れら微細ミストや微細塵埃を濾材で捕捉でき、この点、
吸引による濾材再生において濾材からの吸引液や吸引塵
埃の漏出を一層確実に防止できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１及び図２は液滴捕集装置を示
し、縦向きに設置する円筒状容器１の内部を外形形状が
円盤状の液滴捕捉材層２により上部室３と下部室４とに
仕切り、液滴を含む処理対象気体ＳＡの給気路５を上部
室３に開口させるとともに、液滴捕捉材層２を通過させ
て含有液滴を除去した処理済気体ＥＡに対する排気路６
を下部室４に開口させ、そして、下部室４の下部におい
て排気路６の開口６ａよりも低い部分を、液滴捕捉材層
２での捕捉後に凝集大粒化して液滴捕捉材層２から落下
する液滴の受け部７にしてある。

【００２１】８は排気路６に介装した送風機であり、こ
の送風機８の吸引力により、処理対象気体ＳＡを給気路
５から上部室３に導入して液滴捕捉材層２に通過させる
とともに、液滴捕捉材層２を通過した処理済気体ＥＡを
下部室４から排気路６へ導出する。

【００２２】９は捕集液Ｌの取り出し用として受け部７
の最下部よりも若干高い位置で受け部７に開口させた捕
集液回収路であり、この捕集液回収路９には送風機８の
吸引力による逆流を防止するトラップ１０を設けてあ
る。また、１１は塵埃などの堆積物を液Ｌとともに取り
出すために受け部７の最下部に開口させた清掃用排液路
であり、この清掃用排液路１１には通常時は閉弁状態に
しておく開閉弁１２を設けてある。

【００２３】液滴捕集材層２は、ワイヤーなどの線材や
金網などの網材、あるいは、繊維などを構成材として空
隙率の大きな立体構造を形成したものであり、通過する
処理対象気体ＳＡ中の液滴を構成材に接触させて捕捉
し、その後、層中で捕捉液滴どうしを凝集させて大粒化
した状態で層から離脱落下させるものである。

【００２４】上部室３に対する給気路５の開口５ａは、
平面視において、円形の上部室内周面３ａに沿わせる状
態で処理対象気体ＳＡを上部室３に流入させる、換言す
れば、平面視において上部室内周面３ａの接線方向で処
理対象気体ＳＡを上部室３に流入させる構造としてあ
り、これにより、給気路５から流入する処理対象気体Ｓ
Ａを上部室３において縦軸芯Ｐ周りで旋回させるように
してある。

【００２５】つまり、この給気路開口構造を旋回付与手
段Ｃとして、上部室５で処理対象気体ＳＡを縦軸芯周り
で旋回させることにより、処理対象気体ＳＡ中の液滴の
うち比較的大粒径のものは、旋回に伴う遠心作用により
上部室３の内周面３ａに衝突させて捕捉し、この衝突液
滴を上部室３の内周面３ａ、及び、それに続く下部室４
の内周面４ａを伝わせる形態で下部室下部の受け部７ま
で流下させる。

【００２６】そして、遠心作用が小さくて上部室内周面
３ａへの衝突には至らない比較的小粒径の液滴（すなわ
ち、処理対象気体ＳＡに乗ったままの液滴）のみを、液
滴捕捉材層２における処理対象気体ＳＡの通過過程で液
滴捕捉材層２により捕捉して凝集大粒化状態で液滴捕捉
材層２から受け部７に落下させるようにし、これによ
り、下部室４内における液滴捕捉材層２からの落下液滴
量そのものを小量化して、落下液滴の再飛散による排気
路６への液滴流出を防止する。

【００２７】また、下部室４には排気路６の開口６ａを
上方から囲う邪魔板１３を設けてあり、この邪魔板１３
の障壁作用によっても、落下液滴の再飛散による排気路
６への液滴流出を合わせ防止する。

【００２８】この邪魔板１３は、その囲い空間の下向き
開口が排気路開口６ａよりも充分に大きい開口面積を有
して、この下向き開口における処理済気体ＥＡの流速が
排気路開口６ａにおける処理済気体ＥＡの流速よりも小
さくなるようにしてあり、これにより、邪魔板１３の上
面を伝って邪魔板１３の板縁から落下する液滴や、邪魔
板１３の板縁近傍を落下する液滴捕捉材層２からの落下
液滴が、再飛散状態で邪魔板１３の囲い空間内に侵入し
て排気路開口６ａに至るといったことを防止する。

【００２９】１４は容器１の蓋であり、この蓋１４を開
けることにより容器１の上部開口から容器内を容易に清
掃できるように、また、この蓋１４を開けて液滴捕捉材
層２を容器１から取り出すことにより、液滴捕捉材層２
の清掃や交換を容易に行えるようにしてある。

【００３０】図３は上記の液滴捕集装置Ｘを用いたフィ
ルタ装置を示し、ダクト１５に介装したフィルタケース
１６において帯状の濾材１７を張設し、オイルや酸性液
などのミストを含む浄化対象気体ＳＳＡを張設濾材１７
に通過させることにより、その含有ミストを濾材１７で
捕捉分離して通過気体ＳＳＡを浄化する。

【００３１】濾材１７は、その張設部（すなわち気体通
過部）において一定期間使用すると、その使用済分を下
部配置の巻き取りロール１８に巻き取るとともに、その
巻き取り量に相当の量を上部配置の繰り出しロール１９
から張設部に繰り出して濾材更新するようにしてあり、
この濾材更新の際の濾材移動については、濾材張設部の
下流側にネット状の無端回動帯２０を設け、通過気体Ｓ
ＳＡにより張設部の濾材１７をネット状無端回動帯２０
に押し当てた状態で、この無端回動帯２０に対する上下
の回転支軸２１ａ，２１ｂ、並びに、繰り出しロール１
９及び巻き取りロール１８の夫々に対する回転支軸２２
ａ，２２ｂをモータ２３により連動回転させることによ
り、濾材１７をネット状無端回動帯２０とともに移動さ
せて、巻き取りロール１８への濾材巻き取りと繰り出し
ロール１９からの濾材繰り出しを行う。

【００３２】２４は上記の各回転支軸２１ａ，２１ｂ，
２２ａ，２２ｂをモータ２３により連動回転させるチェ
ーン伝動機構、２５ａ，２５ｂは濾材１７に対する繰り
出し側及び巻き取り側の案内用遊転ローラである。

【００３３】液滴捕集装置Ｘの装備については、その容
器１及び送風機８をフィルタケース１６の外部でその近
傍に設置し、一方、フィルタケース１６の内部において
濾材張設部の下部で巻き取りロール１８の近傍に、濾材
１７の全巾にわたって気体流れ方向の上流側から濾材１
７に接した状態ないしは近接した状態で、濾材１７にお
ける付着液（すなわち、捕捉ミストが凝集した液）を濾
材１７から吸引除去する吸引ヘッド２６を設け、この吸
引ヘッド２６に接続の吸引路２７を前記の給気路５とし
て液滴捕集装置Ｘにおける容器１内の上部室３に連通さ
せてある。

【００３４】つまり、濾材更新の際に合わせ送風機８を
運転して送風機８の吸引力を吸引ヘッド２６に作用させ
ることで、巻き取りロール１８に巻き取る濾材１７の付
着液を吸引ヘッド２６により吸引除去し、巻き取りロー
ル１８への巻き取り濾材１７を再生する。また、吸引ヘ
ッド２６から付着液とともに吸引される気体ＳＡ（すな
わち、吸引液の分散液滴を含む気体）を吸引路２７を介
して液滴捕集装置Ｘの上部室３へ導くことで、この液滴
捕集装置Ｘにより濾材１７からの吸引液を分離捕集す
る。

【００３５】フィルタケース１６の上流側におけるダク
ト１５の底部には、通過浄化対象気体ＳＳＡに含まれる
ミストのうち濾材張設部に至る以前に大粒化して自重落
下するものを受け止め、この受け止め液を集合排出路２
８ａに導くドレンパン２８を設けてあり、これに対し、
液滴捕集装置Ｘの捕集液回収路９は、液滴捕集装置Ｘに
よる上記捕集液Ｌをこのドレンパン２８上に流出させて
ドレンパン受け止め液とともに集合排出路２８ａへ排出
するように、その出口９ａをダクト１５内のドレンパン
２８上に開口させてある。また、液滴捕集装置Ｘの排気
路６は、液滴捕集装置Ｘでの処理済気体ＥＡを再度、浄
化対象気体ＳＳＡとともに濾材１７に通過させるよう
に、その出口６ｂをフィルタケース１６の上流側でダク
ト１５内に開口させてある。

【００３６】濾材更新及びそれに伴う送風機８の運転は
タイマー制御により設定時間毎に自動的に行うようにし
てあり、そして、設定回数の濾材更新により繰り出しロ
ール１９の濾材１７を使い切ると、モータ２３の逆転運
転により、巻き取りロール１８における濾材１７（すな
わち、巻き取りの際に付着液を吸引除去して再生した濾
材）の全量を一旦繰り出しロール１９の側へ自動的に巻
き戻し、その後、再び前述の設定時間毎の濾材更新を行
いながら、濾材１７を再使用するようにしてある。

【００３７】また、この巻き戻しの際にも送風機８を自
動運転して、繰り出しロール１９へ送る濾材１７に対し
吸引ヘッダ２６を再度吸引作用させ、これにより、濾材
１７の再使用にあたり、付着液除去を一層完全にしてよ
り高い濾材再生度を得るようにしてある。

【００３８】なお、２９はモータ２３及び送風機８に対
する制御盤であり、この制御盤２９により前記の自動濾
材更新、自動巻き戻し、及び、これら濾材更新や巻き戻
しに伴う送風機自動運転を行う。

【００３９】〔別の実施形態〕次に別の実施形態を列記
する。本発明の液滴捕集装置において、処理対象気体は
空気を初め、どのような気体であってもよく、また、そ
の処理対象気体が含む液滴も、オイル、酸性液、アルカ
リ性液、水など、どのような液体の液滴であってもよ
い。

【００４０】前述の実施形態では、旋回付与手段とし
て、平面視で給気路開口から上部室内周面の接線方向に
処理対象気体を流入させる構成を採用したが、旋回付与
手段はこの構成に限定されるものではなく、例えば、プ
ロペラなどの専用の駆動装置により、上部室において縦
軸芯周りの旋回流を形成するようにしてもよい。

【００４１】縦軸芯周りの旋回流を形成する上で上部室
内周面の平面形状は円形することが好ましいが、場合に
よっては、上部室内周面の平面形状を楕円や多角形な
ど、円形以外の形状にしてもよい。

【００４２】上部室内周面の平面形状を円形にすること
において、上部室の立体形状は前述の実施形態の如き直
円筒形状に限定されるものではなく、円錐形状や逆円錐
形状、あるいは、上下中間部が括れた円筒形状や上下中
間部が拡径した円筒形状など、種々の立体形状を採用で
きる。

【００４３】排気路開口を上方から囲う邪魔板を下部室
に設ける場合、その邪魔板の具体的形状・構造は種々の
構成変更が可能であり、また、場合によっては邪魔板の
装備を省略してもよい。

【００４４】本発明のフィルタ装置において、浄化対象
気体は空気を初め、どのような気体であってもよく、ま
た、その浄化対象気体が含むミストも、オイル、酸性
液、アルカリ性液、水など、どのような液体のミストで
あってもよい。

【００４５】また、本発明のフィルタ装置は、浄化対象
気体に含まれるミストの捕捉を主目的とするもの、ある
いは、ミストとともに浄化対象気体に含まれる塵埃な
ど、ミスト以外の含有物の捕捉を主目的とするもののい
ずれであってもよい。

【００４６】前述の実施形態においては、濾材を移動さ
せながら固定の吸引ヘッドを濾材に対し吸引作用させる
例を示したが、逆に、濾材を固定として、吸引ヘッドを
移動させながら吸引ヘッドを濾材に対し吸引作用させる
形態を採用してもよく、また、吸引ヘッドの具体的構造
も種々の構成変更が可能である。

【００４７】濾材は巻き取り式に限らず、張設状態で固
定設置するものであってもよく、また、濾材移動が可能
な形式とする場合、その濾材移動のための具体構造も種
々形式を採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液滴捕集装置の側面視構造図

【図２】液滴捕集装置の平面視構造図

【図３】フィルタ装置の全体斜視図

【図４】従来の液滴捕集装置の側面視構造図

【符号の説明】

ＳＡ 処理対象気体 ２ 液滴捕捉材層 １ 容器 ３ 上部室 ４ 下部室 ５ 給気路 ６ 排気路 ＥＡ 処理済気体 ６ａ 排気路開口 ７ 受け部 Ｃ 旋回付与手段 ３ａ 上部室内周面 ５ａ 給気路開口 １３ 邪魔板 ＳＳＡ 浄化対象気体 １７ 濾材 ２６ 吸引ヘッダ ２７ 吸引路 ２８ ドレンパン ９ 捕集液回収路 Ｌ 捕集液 ２８ａ 集合排出路

フロントページの続き (72)発明者 岩永 雄二 東京都新宿区西新宿２丁目６番１号 株式 会社大氣社内 (72)発明者 水島 裕男 東京都新宿区西新宿３―16―６ 進和テッ ク株式会社内 (72)発明者 安藤 政博 神奈川県平塚市久領堤１番37号 日本エア ー・フィルター株式会社内 (72)発明者 桑名 祥一 神奈川県平塚市久領堤１番37号 日本エア ー・フィルター株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液滴を含む処理対象気体を通過させる過
   程でその含有液滴を捕捉する液滴捕捉材層により、容器
   の内部を上部室と下部室とに仕切り、 処理対象気体の給気路を前記上部室に開口させるととも
   に、前記液滴捕捉材層を通過させて含有液滴を除去した
   処理済気体に対する排気路を前記下部室に開口させ、 前記下部室において前記排気路の開口よりも低い部分
   を、前記液滴捕捉材層での捕捉後に凝集大粒化して落下
   する液滴の受け部にしてある液滴捕集装置であって、 前記上部室において前記給気路から供給される処理対象
   気体を縦軸芯周りで旋回させる旋回付与手段を設けてあ
   る液滴捕集装置。
2. 【請求項２】 平面視において前記上部室の内周面を円
   形に形成してある請求項１記載の液滴捕集装置。
3. 【請求項３】 前記旋回付与手段として、前記上部室に
   対する前記給気路の開口を、平面視において上部室内周
   面の接線方向で処理対象気体を前記上部室に流入させる
   構造にしてある請求項１又は２記載の液滴捕集装置。
4. 【請求項４】 前記下部室において、前記排気路の開口
   を上方から囲う邪魔板を設けてある請求項１〜３のいず
   れか１項に記載の液滴捕集装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の液
   滴捕集装置を使用するフィルタ装置であって、 ミストを含む浄化対象気体を通過させる過程でその含有
   ミストを捕捉する濾材に対し、この濾材における付着液
   を吸引除去して濾材を再生する吸引ヘッダを設け、 この吸引ヘッダに接続の吸引路を前記給気路として前記
   上部室に連通させてあるフィルタ装置。
6. 【請求項６】 気体通過方向において前記濾材の上流側
   に、浄化対象気体の含有ミストのうち落下するものを受
   け止めるドレンパンを設け、 前記受け部から捕集液回収路を介して導出する捕集液
   を、前記ドレンパンにおける受け止め液と合流させて集
   合排出路へ導く構成としてある請求項５記載の液滴捕集
   装置。
7. 【請求項７】 前記下部室から前記排気路を介して導出
   する処理済気体を、気体通過方向において前記濾材の上
   流側で浄化対象気体に合流させる構成としてある請求項
   ５又は６記載のフィルタ装置。