JPS589683B2 - オイル煙霧体捕集方法ならびに装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種の工場や燃焼機器等において発生したオ
イル煙霧体を捕集して、オイル煙霧体の大気中への放出
や、排気口周辺部への付着堆積などを防止する技術に関
する。

例えば、アルミの圧延工程におけるオイルの吹付けによ
る冷却や、亜鉛メッキ工程直後のオイルを混入した炭火
による焼入れを行なう場合、その雰囲気中には、ダスト
だけではなく、高温アルミニウムとの接触、焼入れの熱
等により蒸発して霧状に生成された多量のオイル煙霧体
が含有されているため、これらを含有する気体の浄化、
排出に苦慮している。

即ち、ダストについては、バックフィルターや他の周知
手段によって除去することは容易であるが、オイル煙霧
体を捕集することは次のような理由により非常に困難で
ある。

第一に、オイル煙霧体は、微粒子状で、気相あるいはそ
れに近い粘性の極めて小さい性状にあるため、濾過材の
目を気体とともに通過しやすく、何らかの手段により冷
却して粘性を高め、オイル煙霧体を液化しない限り、濾
過処理することは困難である。

第二に、冷却によりオイル煙霧体を液化し、濾過しても
、粘性の大きい（流動性に乏しい）流動物であるが故に
、濾過材やその他の装置各部に付着しやすく、濾過材か
らの分離、取出し等の後処理が非常に困難である。

第三に、これらの処理は、作業環境の改善、大気汚染の
防止等を主目的として行なわれるものであるから、工場
設備、燃焼機器による製造、生産物等のコスト面からの
制約が大きいものであるが、経済的な処理手段が確立さ
れていない。

このため、従来では、オイル煙霧体の大気中への放出や
排気口周辺部への付着堆積等については黙認せざるを得
ないのが実情であった。

また、ダストを集塵処理するにあたっても、集塵経路中
で液化したオイル成分がバッグフィルター等に付着堆積
して集塵効率が低下しやすく、この面での解決策の開発
も強く望まれていた。

本発明は、このような現状に鑑みて開発されたもので、
オイル煙霧体を含有する気体の冷却によるオイル煙霧体
の濾過及び、後処理を極めて容易に行なえるオイル煙霧
体捕集方法を提供することを第一の目的とし、第二の目
的は、冷却用液体の使用量が少なくて非常に経済的にオ
イル煙霧体含有気体を冷却できるオイル煙霧体捕集装置
を提供する点にある。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１図は
本発明によるオイル煙霧体捕集装置１の原理を示すフロ
ーシートであり、オイル煙霧体を含有する気体の流路ａ
途中に、冷却用液体を噴霧してその気化潜熱により気体
を冷却する冷却部Ａ…と、冷却により液化したオイル成
分と冷却用液体とのエマルジョン化した混合物を気体か
ら取り出す濾過部Ｂとを設けて構成されている。

Ｃは、運転開始前に冷却用液体を貯溜する機能と、運転
中においてはオイル成分と冷却用液体との混合物を濾過
部Ｂと冷却部Ａ…とにわたって循環移動させる機能とを
もった通路、Ｆは気体を吸引排出するファンである。

図示の冷却部Ａ…は、気体の噴出に伴うペンチュリー効
果によって冷却用液体を吸引、霧化する絞り部ａ１と、
吸引、霧化された冷却用液体の気化を促進する減圧室ａ
２とから構成されており、かつ、これらａ１，ａ２を二
組設けることによって効率の向上を図ってあるが、一組
だけを設けて構成することも可能である。

上記のフローシートによれば、通路Ｃ内に適量の冷却用
液体を貯溜した状態で、ファンＦを作動すると、オイル
煙霧体を含有する気体の噴出に伴う絞り部ａ１ でのペ
ンチュリー効果により冷却用液体が吸引、霧化され、減
圧室ａ２内で気化し、その気化潜熱により気体を冷却す
る。

冷却により液化したオイル成分と冷却用液体の一部との
混合部は、濾過部Ｂにより気体と分離され、通路Ｃを介
して循環移動する。

適当時間経過後、ファンＦを止めると、前記混合物が通
路Ｃに溜まる。

この貯溜した混合物は、オイル成分と冷却用液体とがエ
マルジョン化しているため、全体として流動性に富み、
図外のコックを介して通路Ｃから容易に取り出すことが
できる。

尚、冷却用液体を冷却部Ａに供給する一方、前記混合物
を循環移動させることなく、濾過部Ｂから直接外部に流
下排出するように構成して実施することも可能である。

次に、本発明のオイル煙霧体捕集装置をさらに具体化し
た実施例について説明する。

第２図乃至第４図に示す２は外胴、３はその内部に偏芯
させて挿設した内胴であり、軸芯方向の一端部には、オ
イル煙霧体を含有する気体を両胴２，３間に形成された
環状間隙の狭まった箇所に接線方向から送り込む入口４
が、他端部には、オイル煙霧体除去後の気体を排出する
出口５が連通連設されている。

両胴２，３の環状間隙には、入口４側から出口５側へ適
当距離にわたって、気体の旋回流を案内するガイドベー
ン６を配設して冷却部Ａを構成してある。

内胴３の出口５側の端部３ａは円錐状に形成してこれに
対応する外胴２内周面との環状間隙を拡大するとともに
、この拡大間隙部分には、旋盤の切屑７を充填して濾過
部Ｂを構成してある。

ガイドベーン６の終端位置には、ガイドベーン６によっ
て案内された旋回流が出口５に短絡しないように、内胴
３の円錐状端部３ａと外胴２との間を閉塞する仕切板８
が配設されている。

前記外胴２の下側には、冷却用液体（本実施例では永を
使用しているため以下、冷却水と記載する。

）を貯溜可能な槽９を、その上面側か外胴２内と連通ず
る状態に連設して、前記濾過部Ｂから流下したオイル成
分と冷却水との混合物を循環移動させるための通路Ｃを
構成してある。

尚、図示のガイドベーン６は、螺旋方向に彎曲した板部
分と、内胴３の軸芯に対して垂直な板部分から構成され
ており、垂直板部分の下部６ａは通路Ｃ内に臨んでいる
。

１０は金網、１１は蒸発した冷却水を補給する給水管、
１２は排水曽てある。

上記構成によれば、第５図イに示す如く、槽９内に適量
の冷却水を貯溜した状態で、前記ファンＦを作動すると
、オイル煙霧体を含有する気体が入口４より外胴２と内
胴３との環状間隙に送り込まれ、高速で旋回した後、出
口５より吸引排出される。

この場合、環状間隙が、内胴３の下側で最も狭くなって
おり、上側では最も広くなっているから、気体の流速は
、内胴３の下側で最大、内胴３の上側で最小となり、槽
９内に貯溜されていた冷却水は、内胴３下側の流速が大
きい箇所でペンチュリー効果により吸い上げられ、霧状
になって内胴３の周囲を旋回する。

因みに、実験結果によれば、入口４近くのｐ１位置での
流速を１０〜２０ｍ／ｓｅｃとすると、ｐ２では２５ｍ
／ｓｅｃ，ｐ３では３０ｍ／ｓｅｅ，ｐ４では２５ｍ／
Ｓｅｃ、ｐ５では１５〜１８ｍ／ｓｅｃ，ｐ６では８ｍ
／Ｓｅｃ、ｐ７では１ ０ ｍ／ｓｅｃとなっており、
ファンＦの運転中、槽９内は負圧になっていた。

従って、吸引、霧化された冷却水は、概ね第５図口に示
す如き分布状態で旋回していると思われる。

また、外胴２の所々に透明窓を設けて内部を観察したと
ころ、霧状の微粒子が長時間にわたって旋回しているこ
とを確認できた。

さらに、ファンＦの運転中に、槽９底部の排出管１２の
ドレン抜きコックを開けてみたが、冷却水等は全く流下
しなかった。

従って、冷却水は霧状になって循環移動していると思わ
れる。

上記のように、霧化した冷却水が旋回すると、内胴３下
側での圧縮と内胴３上側での膨張とを繰り返し、気化潜
熱によりオイル煙霧体含有気体を冷却し、冷却により液
化したオイル成分と冷却水との混合物を濾過部Ｂで濾過
する。

濾過された混合物は、槽９内に流下し、内胴３下側のペ
ンチュリ一部へと循環する。

而して、ファンＦを停止すると、前記混合物が槽９内に
溜まる。

この混合物は、冷却水とオイル成分とのエマルジョンの
状態にあるため、流動性が比較的大きく、排水管１２の
ドレン抜きコックを開くことによって容易に外部に流下
排出できる。

この流下排出した混合物を分離容器に入れて数分間放置
すると、オイル成分と冷却水とが上下二層に分離するの
で、オイル成分のみを取り出すことができ、残った冷却
水は、再度槽９内に供給して再使用することができる。

この場合、冷却水は、運転中の蒸発により、つまり、気
体とともに出口５から排出され、減量しているので、不
足分の水を給水管１１より補給する。

次に、上記のオイル煙霧体捕集装置による実験結果を示
しておく。

実験 Ｉ 第６図に示す如く、アルミの圧延工程におけるオイルの
吹付けによる冷却に伴って発生したオイル煙霧体含有気
体をフード１３により吸引し、オイル煙霧体捕集装置に
導入したところ下記の表（ｉ），（１１）に示す如き結
果を得た。

表（１）は、槽９内に９ｌの冷却水を入れて、冷却水の
補給を行なうことなく、２時間連続運転した結果を示し
、表（ｉｉ）は、槽９内に８ｌの冷却水を入れ、蒸発水
量を連続的に自動給水しつつ１０時間連続運転した結果
を示す。

尚、補給水量は合計２２ｌを要した。

表（１１）の実験中、入口と出口とにおけるオイル煙霧
体含有気体の濃度を、デジタル粉塵計で測定したところ 入口濃度： ４． ３ ｍｇ／μＭ３〜７． ２ｍｇ／
μＭ３出口濃度： ０．０４ ｍｇ／μＭ３〜０．０３
ｍｇ／μＭ３となり、９９％〜９９．９％の捕集効率が
得られた。

尚、槽９内の残留水量がゼロになるまで同様な実験を行
なったところ、１．５〜３． ５ ｌ／ｈｒ程度の割合
で水が蒸発し、蒸発が進むにつねて△Ｐが減少し、かつ
、水残留がゼロに近づくにつれて入口４と出口５との湛
度差が殆んどなくなり、水残量とΔＰ１混度差との間に
良好な相関関係が認められた。

また、水残量がゼロになった時点では、出口５からオイ
ル成分による白煙が発生し、オイル煙霧体の捕集を行な
えなかった。

実験 ■ 第７図に示す如く、ワイヤー１４の亜鉛メッキ工程直後
の炭火焼入れ部１５により発生したオイル煙霧体含有気
体をオイル煙霧体捕集装置１に導入し、槽９内の混合物
残量が１４ｌに保たれるように、適時、冷却水を補給し
つつ１２時間連続運転したところ、補給水量は２４Ａで
あり、槽７内に残量した混合物（水とオイル成分とがエ
マルジョン化したもの）１４ｌを５分間放置したところ
、オイル成分と水とに分離し、０．７ｌのオイル成分を
回収できた。

尚、ダストを除去するバッグフィルター１６のブリコー
ト材には、オイル成分による汚染が認められなかった。

尚、上記実施例のオイル煙霧体捕集装置に冷却水を補給
するにあたっては、その都度ファンＦの駆動を停止して
蒸発により減量だけ補給すればよいが、槽９内の残量と
、入口と出口の差圧や温度差との間に、良好な相関関係
があるため、差圧又は温度差を検出する検出器を設け、
この検出結果に基づいて必要量の冷却水が自動補給され
るように構成してもよい。

濾過部Ｂは、オイル煙霧体含有気体中の火の粉をも消火
、集塵でき、かつ、経済的である点で、実施例のように
旋盤の切屑７を充填して構成することが望ましいが、適
宜他の周知の濾過材を使用して構成することも可能であ
り、切屑７に限定されるものではない。

以上、実施例に基づいて詳述したように、本発明のオイ
ル煙霧体捕集方法は、オイル煙霧体を含有する気体の流
路途中で、気体の噴出に伴うペンチュリー効果によって
冷却用液体を吸引、霧化し、その気化潜熱により気体を
冷却するとともに、冷却により液化したオイル成分と冷
却用液体との混合物を濾過して取り出すことを特徴とす
るものであり、オイル煙霧体含有気体の流路中で冷却用
液体を霧化するため、気体きの接触面積が極めて犬で、
気化が促進され、オイル煙霧体含有気体の冷却が効率よ
く行なわれるとともに、冷却により液化したオイル成分
と冷却水との混合物を生成して濾過するため、オイル煙
霧体が気体と一緒に濾過部Ｂを通過してしまう虞れがな
く、確実に濾過できる。

しかも、混合物は、オイル成分と冷却用液体とがエマル
ジョン化しているため、比較的流動性が大きく、オイル
成分の粘性によって濾過部Ｂに付着堆積するときが殆ん
どなく、容易に外部に取り出すことができる。

殊に、オイル煙霧体を含有する気体の流路途中に、気体
の噴出に伴うペンチュリー効果によって冷却用液体を吸
引、霧化してその気化潜熱により気体を冷却する冷却部
Ａと、冷却により液化したオイル成分と冷却用液体との
混合物を取り出す濾過部Ｂとを設けるとともに、両者Ａ
，Ｂ間には前記混合物を濾過部Ｂと冷却部Ａとにわたっ
て循環移動させる通路Ｃを形成してあることを特徴とす
るオイル煙霧体捕集装置によって実施するときは、混合
物が循環移動して気化潜熱による冷却作用を反復するた
め、蒸発により、つまり、気体と一緒に排出されること
により減じた量の冷却用液体を補給するだけでオイル煙
霧体の捕集を効率よく行なわせることができ、かつ、冷
却用液体の使用量も少なくて済むから非常に経済的に実
施できるのである。

さらに、外部に排出されたエマルジョン化した混合物は
、簡単な油分離槽で油分と水とに容易に分離され、上積
の油分は回収して燃料等として利用できるとともに、水
は通路Ｃに環流して再利用できるので、従来の水処理設
備が一切不要になる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るオイル煙霧体捕集方法ならびに装置
の実施例を示し、第１図は本発明の原理を示すフローシ
ート、第２図は要部の縦断正面図、第３図は第２図のＩ
−１線断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図、
第５図イ，ロは作用図、第６図、第７図は各々実験例を
示すフローシートである。 Ａ……冷却部、Ｂ……濾過部、Ｃ……通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイル煙霧体を含有する気体の流路途中で、気体の
   噴出に伴うペンチュリー効果によって冷却用液体を吸引
   、霧化し、その気化潜熱により気体を冷却するとともに
   、冷却により液化したオイル成分と冷却用液体との混合
   物を濾過して取り出すことを特徴とするオイル煙霧体捕
   集方法。 ２ オイル煙霧体を含有する気体の流路途中に、気体の
   噴出に伴うペンチュリー効果によって冷却用液体を吸引
   、霧化してその気化潜熱により気体を冷却する冷却部Ａ
   と、冷却により液化したオイル成分と冷却用液体との混
   合物を取り出す濾過部Ｂとを設けるとともに、両者Ａ，
   Ｂ間には、前記混合物を濾過部Ｂと冷却部Ａとにわたっ
   て循環移動させる通路Ｃを形成してあることを特徴とす
   るオイル煙霧体捕集装置。