JP4497336B2 - Cyclone oil mist remover - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工や鋳造などの製造工程で切削油から発生したオイルミストや、鋳物砂の固形剤から発生したオイルミストなどを含有する空気を、サイクロンに導入して空気中からオイル分を除去するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気中に含まれるオイル分を除去する手段としては、例えば特開平11−5009号公報の技術が知られている。この技術は、本出願人の出願に係るもので、オイルミストを含有する処理空気をサイクロン内で旋回させながら処理空気中に水を噴霧し、オイル粒子を水粒子に捕集させながら遠心力で外筒の内周面に吹き付けて付着させ、これを内周面に沿って下部水槽内に流下させ、下部水槽内でオイルを吸着材に吸着させて水を分離し、分離した水を噴霧のために再利用し、サイクロン中心の内筒から吸い出した空気を次のサイクロンで更に浄化して、オイルミスト発生源を有する室へ戻している。そして、多量のオイルを吸着した吸着材は、新しい物と交換する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来技術にあっては、下部水槽に流下した貯留水が、サイクロン内の旋回気流によって飛沫になって巻き上げられてミスト化し、このミストを含む空気がサイクロン内を循環したり二次サイクロンに吸い込まれてオイル除去効率を低下させることが考えられ、また吸着材の交換に手間や費用がかかる点で改善の余地があった。本発明は、これらの点を改善してオイル除去効率を上げると共に保守を容易にすることを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、請求項1に記載したとおり、上部から外筒、テーパ筒及び流出筒を連設した本体部と、該本体部内の上部に同心に設けた内筒と、外筒に接線方向に接続した空気導入筒と、前記流出筒を水封する下部水槽を備え、オイルミストを含む空気を空気導入筒から本体部に導入し、該空気に水の噴霧を吹き付けながら本体部内で旋回させ、オイルミストを分離した空気を内筒から吸引し、オイルミストを凝集した混合水を流出筒から下部水槽に流出させるサイクロン式オイルミスト除去装置において、流出筒の内部に、装置作動時に上昇する水面位置から上方に露出し且つ流出筒内部の貯留水を横切る方向に伸びる波立抑制板を設け、該流出筒の内部で波立抑制板の上方に、流出筒より小径の飛散防止板を水平に設け、前記空気導入筒内に、空気流に向けて水を噴霧する水噴霧ノズルを設けたことを特徴とする。
この手段によれば、流出筒内の貯留水が、再びミスト化してサイクロン内を循環したり、二次サイクロンに吸い込まれるのを防止できる。
【0005】
この手段によれば、流出筒内の貯留水が、再びミスト化してサイクロン内を循環したり、二次サイクロンに吸い込まれるのを防止できる。
【0006】
また、この手段によれば、空気流中のオイル粒子は、水噴霧ノズルから出る水粒子によって捕捉されて大径の粒子になるから、サイクロン内に入ったのち内部の水噴霧ノズルからの水粒子によって更に捕捉されやすくなり、オイル除去効率が向上する。
【0007】
請求項4の手段は、請求項1乃至3の何れか1項において、下部水槽の水面の近傍位置に、油水排出管の入口を配置して油水分離器に連通し、下部水槽の底部近くに、水噴霧ノズルに水を送るための配管の入口を配置したことを特徴とする。この手段によれば、オイル吸着材を用いることなく水の再利用ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1において、1は、オイルミストを発生して室内の空気中に放出する製造工程を有する工場であり、例えば切削油を用いて切削加工する工場や、鋳物砂にオイルを混ぜて使用する鋳物工場などである。2は空気中からオイルミストを最初に分離する一次サイクロン、3はオイルミストを2度目に分離する二次サイクロン、4は両サイクロン2、3から空気を吸い出す吸気ファン、5は下部水槽で、これに水ポンプ6、循環水浄化系ポンプ7、下部水槽5と一次、二次サイクロンを結ぶ水循環系の外に設置された油水分離器8、オイル回収タンク9が付属する。
【0009】
一次サイクロン2は、上から順に外筒11、テーパ筒12、流出筒13を備えて構成される縦型の本体部10を有し、外筒11に接線方向に空気導入筒14が接続され、外筒11の頂面壁15からテーパ筒12の上部にかけて同心に内筒16が設置されており、空気導入筒14は、換気ダクト17で工場1内に接続され、内筒16は、送気ダクト18で二次サイクロン3に接続されている。
【0010】
空気導入筒14内には、図2に示すように、換気ダクト17から入る処理空気の気流に対向して複数個の水噴霧ノズル19が設置され、内筒16の周囲には、図3に示すように、矢示の気流旋回方向と同方向に噴出する水噴霧ノズル20が多段に設置され、本体部10の内面には、図4に示すように該内面に沿って噴霧する水噴霧ノズル21が下向きに設置されており、各水噴霧ノズルには、水ポンプ6、配管22、23により下部水槽5の水が供給される。
【0011】
前記空気導入筒14内の水噴霧ノズル19は、工場内から排出された空気を本体部10内に導入する前に、オイルミスト径を拡大させておくためのものであり、図2に示すように、処理空気中のオイルミスト粒子mは、水噴霧ノズル19から出る噴霧Sの水粒子と衝突して捕捉されて該オイルミスト粒子mより大径のミスト粒子Mになって本体部10に流入し、内筒16の周囲に設けた水噴霧ノズル20から出る噴霧の水粒子によって一層大径化して更に捕捉されやすくなり、大きい慣性力でテーパ筒10の内面に衝突して該内面に容易に捕捉されて流下する。
【0012】
水噴霧ノズル21は、本体部10の内壁に付着したオイルミストを含む大径の水滴を薄い水膜状にして流下させるが、依然として気流中にあるオイルミストを下向きの噴霧で捕捉して該内面を流下させることができる。したがって、前記水噴霧ノズル19を設けたことにより、小径のオイルミスト粒子mが直接本体部10に入るものに比べて除去装置全体のオイルミストの除去効率が向上する。なお、各水噴霧ノズルから出る噴霧の平均水粒径は、ノズル19で130μm、ノズル20で600μm、ノズル21で600μmである。
【0013】
ところで、サイクロン内部は負圧のため、オイルミストを含む貯留水の再飛散が懸念されるが、本発明者らは、次の手段によりこれを解決した。すなわち、前記流出筒13内には、図5に示すように、波立抑制板25、26と飛散防止板28、29からなる飛散防止装置24が設けられる。このうち、波立抑制板25は、径方向に十字形に設置されており、波立抑制板26は、流出筒13に内接する正方形状に設置されており、本体部14内の負圧で上昇する内水面Lから上に僅かに突出する高さに固定されている。これらの波立抑制板25、26は、貯留水の旋回流を直角及び斜めに横切る方向に設けられているから、流出筒13内の水の波立ちを防止してミスト化するのを抑制している。
【0014】
そして波立抑制板25の交点すなわち流出筒13の中心に立てた柱体27には、2枚の飛散防止板28、29が水面と略平行に固定されており、貯留水の飛沫又はミストが飛散したとき、これらに衝突させて更に上昇するのを阻止している。サイクロン2の処理空気量100m3/min,流出筒13の内径D=550mm、外水面L0 から流出筒13の上端までの高さH=950mmのものにおいて、下部の飛散防止板28は、内水面Lからh1 =40mmの位置に設けられ、上部の飛散防止板29は、下部の飛散防止板28よりh2 だけ上方にあるが、該h2 は、前記の高さHに対して、h2 =(4/9)H 程度とされ、各飛散防止板の直径dは、流出筒13の内径Dに対して、d=(9/11)D 程度とされる。
【0015】
図6は、図5に示す飛散防止装置24を備えたサイクロンのオイルミスト除去効果を、該飛散防止装置24を備えていない従来構造のサイクロンと比較したもので、一次サイクロン2において飛散防止装置24を備えたものは、除去効率が32.8%であり、従来構造のものの15.6%に比べて2倍以上の効率になっている。
【0016】
二次サイクロン3には、一次サイクロン2から出た空気が送気ダクト18によって送られ、残留したオイルを分離してパイプ30で下部水槽5に流し、浄化した空気を戻しダクト31で工場1に戻す。下部水槽5に戻った貯留水中のオイルは、比重差で次第に水と分離して水面に浮き、水面近傍に配置した配管32の入口から循環水浄化系ポンプ7により水と共に吸引され、油水分離器8に送られて水と分離され、水はパイプ33で下部水槽5に戻り、オイルはパイプ34でオイル回収タンク9に送られる。
【0017】
図中35は給水弁で、水面計36、水位調節器37で制御され、下部水槽5の外水面L0 を制御する。また38は、循環空気の温度を制御するためのヒートポンプを備えた熱源装置で、熱交換器39、熱媒体の流れを制御する三方弁40が接続され、温度センサ41で換気ダクト31を通る空気の温度を測定し、温度調節器42で三方弁40を調節して所要の気温に制御する。
【0018】
以上により、工場1からサイクロン2に流入する空気中のオイルミストの粒子は、水噴霧ノズル19、20、21から噴出する噴霧によって、次々と捕集されながら粒径を大にし、流出筒13内に流れ落ちて下部水槽5に入る。水にオイルが混合した貯留水は、飛散防止装置24を設けたことにより、流出筒13の内部で旋回する気流によって再び水滴化又はミスト化して巻き上げられるのが防止され、オイルミストの少ない空気を内筒16を経て二次サイクロンに送ることができる。また、下部水槽5中の貯留水は、前記従来技術で使用されていたオイル吸着剤を下部水槽5内に用いることなく処理されるから、オイル吸着剤を交換する手数と費用が軽減でき、オイル分離装置の保守は系外でできる。
【0019】
なお、前記の実施の形態において、空気導入筒14内の水噴霧ノズル19の水噴出方向は、空気流に対向する方向のほかに、空気流に対して斜め、又は空気流を追う方向であってもよい。なお、サイクロンの運転条件に応じて、波立抑制板25、26の一方を省略し、又は飛散防止板28、29の一方を省略したり、板数を増減することができる。
【0020】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項1の手段によれば、サイクロン式オイルミスト除去装置における流出筒内に流入したオイルを含む水は、飛散防止装置の波立抑制板によって波立ちが防止され、飛散防止板によって空気中に飛散するのが防止されるから、オイルミスト除去効率が、飛散防止装置を備えないものに比べて格段に向上する効果を奏する。しかも波立抑制板は、内水面から気流中に僅かに露出するだけであり、飛散防止板は水平であるから、いずれも気流の旋回を殆ど妨害せず、エネルギの損失が生じない利点がある。
【0021】
また、導入管内の処理空気中のオイルミスト粒子は、水噴霧ノズルから出る噴霧の水粒子によって捕捉されて該オイルミスト粒子より大径の粒子になって本体部に流入するから、本体部内部の噴霧による捕捉と本体部の内周面による捕捉が容易になり、オイルミスト除去効率が向上する効果がある。
【0022】
請求項4の手段によれば、吸着剤を用いることなく油水を分離するので取扱が容易である利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す各要素の配置図
【図2】空気導入筒の内部の作用説明図
【図3】内筒の横断面図
【図4】外筒の縦断面図
【図5】流出筒を示し(a)は横断面図、(b)は縦断面図
【図6】飛散防止装置の効果を示すグラフ
【符号の説明】
1 工場 2 一次サイクロン
3 二次サイクロン 4 吸気ファン
5 下部水槽 6 油水分離器
10 本体部 11 外筒
13 流出筒 14 空気導入筒
16 内筒 19、20、21 水噴霧ノズル
24 飛散防止装置 25、26 波立抑制板
28、29 飛散防止板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention introduces air containing oil mist generated from cutting oil in a manufacturing process such as machining or casting or oil mist generated from a solid agent of foundry sand into a cyclone to reduce the oil content from the air. It relates to a device for removing.
[0002]
[Prior art]
As a means for removing oil contained in the air, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-5209 is known. This technology is related to the applicant's application, and sprays water into the processing air while swirling the processing air containing the oil mist in the cyclone, and collects the oil particles into the water particles by centrifugal force. Sprayed and adhered to the inner peripheral surface of the outer cylinder, let this flow down into the lower water tank along the inner peripheral surface, adsorb the oil to the adsorbent in the lower water tank, separate the water, and spray the separated water Therefore, it is reused, and the air sucked from the inner cylinder at the center of the cyclone is further purified by the next cyclone and returned to the chamber having the oil mist generation source. Then, the adsorbent adsorbing a large amount of oil is replaced with a new one.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the stored water that has flowed down to the lower aquarium is splashed and swirled by the swirling airflow in the cyclone to become mist, and the air containing this mist circulates in the cyclone or becomes a secondary cyclone. It is considered that the oil removal efficiency is reduced by being sucked, and there is room for improvement in that it takes time and cost to replace the adsorbent. It is an object of the present invention to improve these points to increase oil removal efficiency and facilitate maintenance.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above-mentioned problem is as described in claim 1, a main body part in which an outer cylinder, a tapered cylinder and an outflow cylinder are connected from the upper part, an inner cylinder provided concentrically at the upper part in the main body part, An air introduction cylinder connected to the outer cylinder in a tangential direction and a lower water tank that seals the outflow cylinder with water are introduced into the main body from the air introduction cylinder while spraying water on the air. In the cyclone type oil mist removing device that swirls in the main body, sucks air separated from the oil mist from the inner cylinder, and causes the mixed water that has condensed the oil mist to flow out from the outflow cylinder to the lower water tank, A wave suppression plate that is exposed upward from the position of the water surface that rises during operation and extends in a direction crossing the stored water inside the outflow cylinder is provided, and the scattering prevention plate that is smaller in diameter than the outflow cylinder is disposed above the wave suppression plate inside the outflow cylinder. Set horizontally , The air introduction cylinder, characterized in that a water spray nozzle for spraying water toward the air flow.
According to this means, it is possible to prevent the stored water in the outflow cylinder from becoming mist again and circulating in the cyclone or sucked into the secondary cyclone.
[0005]
According to this means, it is possible to prevent the stored water in the outflow cylinder from becoming mist again and circulating in the cyclone or sucked into the secondary cyclone.
[0006]
Further , according to this means, since the oil particles in the air flow are captured by the water particles coming out of the water spray nozzle and become large diameter particles, the water particles from the water spray nozzle inside after entering the cyclone. The oil is more easily captured and the oil removal efficiency is improved.
[0007]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the inlet of the oil / water discharge pipe is disposed in the vicinity of the water surface of the lower water tank so as to communicate with the oil / water separator and near the bottom of the lower water tank. The inlet of the piping for sending water to the water spray nozzle is arranged. According to this means, water can be reused without using an oil adsorbent.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a factory having a manufacturing process for generating oil mist and releasing it into the indoor air. For example, a factory for cutting using cutting oil, or a casting that uses oil mixed with foundry sand. It is a factory. 2 is a primary cyclone that first separates the oil mist from the air, 3 is a secondary cyclone that separates the oil mist for the second time, 4 is an intake fan that sucks air from both
[0009]
The
[0010]
As shown in FIG. 2, a plurality of
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
By the way, since the inside of the cyclone has a negative pressure, there is a concern about re-scattering of the stored water containing oil mist. The present inventors have solved this by the following means. In other words, as shown in FIG. 5, the
[0014]
Two
[0015]
FIG. 6 compares the oil mist removal effect of the cyclone provided with the
[0016]
The secondary cyclone 3 is supplied with air from the
[0017]
In the figure,
[0018]
As described above, the oil mist particles in the air flowing into the
[0019]
In the above-described embodiment, the water spray direction of the
[0020]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the means of claim 1, the water containing the oil flowing into the outflow cylinder in the cyclone type oil mist removing device is prevented from being rippled by the wave suppressing plate of the splash preventing device. Since the prevention plate prevents the air from being scattered in the air, the oil mist removal efficiency is greatly improved as compared with a case where the anti-scattering device is not provided. In addition, the wave suppression plate is only slightly exposed from the inner water surface into the air flow, and the anti-scattering plate is horizontal.
[0021]
In addition, oil mist particles in the processing air in the introduction pipe are captured by the water particles sprayed from the water spray nozzle and become particles larger in diameter than the oil mist particles and flow into the main body. Capturing by spraying and trapping by the inner peripheral surface of the main body are facilitated, and the oil mist removal efficiency is improved.
[0022]
According to the means of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout view of each element showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the internal operation of an air introducing cylinder. FIG. 3 is a transverse sectional view of an inner cylinder. 5A is a transverse cross-sectional view, FIG. 5B is a vertical cross-sectional view, and FIG. 6 is a graph showing the effect of the anti-scattering device.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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