JP5657067B1 - 集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗装ミスト等の集塵対象物を泡の湿潤性を利用して捕捉除去する集塵装置を提供する。【解決手段】下方水槽１と、ミスト含有の吸引排出流Ｆを泡Ｄと接触させてミスト除去を行うミスト除去機構２と、ミスト除去機構の背面空間から気体を排出して吸引排出流Ｆを作りだす排気機構３からなる集塵装置であって、ミスト除去機構が、流動性を有する泡液を生成して供給する泡発生部２１と、吸引排出流が衝突する衝突面及び衝突後に背後へ通過を可能とした通路を設けると共に、前記泡発生部２１から供給される泡液Ｄが流下する衝突板部２２と、衝突板部の背面に多数の小孔を穿設した泡阻止板２３と、泡阻止板の表面へシャワー水Ｅを浴びせるシャワー部２４を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、主としてスプレー塗装作業を行う塗装ブース等の処理対象気体を吸引して清浄化を図る集塵装置に関するものである。

例えばスプレー塗装作業時においては、被塗装物に対して塗料を噴霧状で吹き付け、被塗装物の塗装を行う際に、被塗装物に塗着しない噴霧状態の塗料（塗料ミスト：塗料や有機溶剤の微粒子）は飛散状態となり、この塗料ミストが飛散状態のまま屋外に排出することを防止するために、塗装ミストの捕捉回収を行う必要がある。この塗料ミストの捕捉回収は、局所的吸引ではなくある程度広い範囲が対象となり、平行吸引を行うもので、その吸引排出流は０．４〜０．６ｍ／秒程度の風速で行われている。

具体的には、特許文献１に開示されている水洗式塗装ブースと称されている集塵装置があり、当該装置は、塗装作業箇所の前面（スプレー噴射の対向面）に水流板を設け、前記水流板に水を流下させてウォーターカーテンを形成し、吸引排出流がこのウォーターカーテンに添って下降し、水と接触した塗装ミストが、水流と共に下方水槽に叩き落とされ、更に排気流路の途中に水シャワーを設けて、浮遊している塗装ミストを捉える構造を備えている。更に排気路にフィルターを配置し、当該フィルターで塗装ミストを捕捉する手段も知られている。

また泡を使用した集塵装置も種々提案されている。例えば特許文献２には、泡生成液をして泡生成を行う泡発生板に粉塵流を衝突させて、粉塵を泡に付着させて泡溜りに落下させる泡を使用した集塵手段が示されているが、塗装ブースのように広い範囲から吸引排出による低速排出流では、吸引排出流による泡発生が困難であり、また別に泡生成を行って網状面（パンチグメタル面）に泡を供給する手段を採用しても、低速排出流の場合は、糖が泡面を通過することが困難であり、塗装ブース用の集塵装置としては適用できない。

泡を使用した塗装ブースに対応できる集塵装置として、特許文献３に、塗装ミストの排気流路の途中にマイクロバブル発生器と攪拌機構を設けて、マイクロバブルに塗装ミストを付着させて捕捉する手段が開示されている。

特開２００８−１８８５３２号公報、図２。 特開平７−６８１１７号公報。 実用新案登録第３１５８１２９号公報。

広い範囲からの吸引排気流に対応できる集塵として、前記特許文献１に開示されているような、排気流に乗って移動する飛散状態の塗装ミストをウォーターカーテンで捕捉する手段では、塗装ミストとウォーターカーテンとの接触確率が必ずしも高くなく、吸引排出流が水と非接触の状態のままウォーターカーテンの表面を流れてしまうことが多く、塗装ミストの捕捉効率が悪い。

また排気路においての塗装ミスト捕捉においては、水シャワーを使用する場合には水と接触しない塗装ミストを捕捉できないという問題があり、またフィルターを採用する場合には、捕捉効率を高めるために細かいフィルターを採用すると、当然に強い排気能力を備えた排気ファンを採用する必要があり、効率的であるとは言えない。

また排気流路に、前記の水シャワーに替えてマイクロバブルを採用して塗装ミストの捕捉する手段は、上部の排気ファンによって塗装ミストを含む排気流を下方から吸い上げ、噴霧されるマイクロバブル（泡状水微粒子群）の落下で上昇する塗装ミスト混在排気流を抑え込んで、塗装ミストをマイクロバブルに付着させるものである。

このため排気能力を高めてしまうと、塗装ミストがマイクロバブルに付着した状態で、排気流と共に流されてしまうので、マイクロバブルが所定の空間内である程度の衝突合体を繰り返し、相応の大きさの水粒子となって落下させるために排気能力を低くすると、逆に塗装作業空間（塗装ミスト発生源）における塗装ミスト吸引がスムーズに行われないので、排気流の排出能力と、マイクロバブルの発生量の制御が煩雑であるという問題が生ずる。

そこで本発明は、広い範囲からの吸引排出を行うと共に、前記排出流と接触面積が大きい泡による塗装ミスト等の捕捉を行うことで、塗装作業空間における塗装ミスト等を確実に捕捉できる集塵装置を提案したものである。

本発明（請求項１）に係る集塵装置は、泡液（泡の他に非泡の水分の含有量が多く、流動性を有する泡を意味する）を受け入れる下方水槽と、ミスト含有の吸引排出流を泡と接触させてミスト除去を行うミスト除去機構部と、ミスト除去機構部の背面空間からミスト除去の気体を排出して吸引排出流を作りだす排気機構部からなる集塵装置であって、ミスト除去機構部が、流動性を有する泡液を生成して供給する泡発生部と、平面扁平コの字状板体を、表裏交互に適宜間隔を開けて噛み合うように配置して、吸引排出流が衝突する衝突面、及び衝突後に前記噛み合い箇所から背後へ通過する通気路を設けると共に、前記泡発生部から供給される泡液が流下する衝突板部と、衝突板部の背面に多数の小孔を穿設した泡阻止板と、泡阻止板の表面へシャワー水を浴びせるシャワー部を備えてなることを特徴とするものである。

而して排気機構部を動作させると、ミスト除去機構部の背面空間が負圧になり、ミスト除去機構部前面側の広い範囲から処理対象気体（ミスト含有気体）を吸引することになる。この時に泡発生部で泡液を生成して衝突板部に供給すると、泡液は衝突板部表面をゆっくり（目安として１０ｃｍ／秒）と流下し、処理対象気体は、遅速の吸引排出流となり、処理気流は衝突板部の前面板と後面板に衝突して横流し、前後板の縁板間を通過して衝突板部の背後に流れる。従って吸引排出流は、流下する泡液との接触が確実になされ、泡の表面にミストが付着し、ミストは泡液と共に下方水槽に流下することになる。

特に泡液は、液量が少なく泡が多い場合には、流動性が少なく泡全体で衝突板部の前面全体を覆ってしまい、衝突板部の通路も塞がれ、吸引排出流がミスト除去機構部を抜けることができず、ミスト除去効率が低下する。また逆に液量が多く泡量が少ないと、流動性が大きく通路の閉塞が生じないが、泡へのミスト付着が少なくなりやはりミスト除去効率が悪くなる。泡量と流動性を加味すると、前記したとおり流下速度が１０ｃｍ／秒程度となるように相応の比重となる泡液を生成するものである。

衝突板部で泡にミストを付着させ、下方水槽に流下してミスト除去を行うが、ミストの付着が充分になされるように泡量を増加すると、当然に泡の一部は空中浮遊することになり、ミストを付着した泡の一部は、吸引排出流に乗って衝突板部の通路を通過して衝突板部の背後に流れ込む。吸引排出流のうち泡以外の気体は、小孔を通じて背後空間に達し、ミストを付着した泡は、小孔を通過することができず、泡阻止板にぶつかり当該泡阻止板に付着し、更にシャワー水で下方水槽に流れ落ちることになる。

従って塗装作業における被塗装物に塗着しない噴霧状態の塗料（塗料ミスト）等を含んだ処理対象気体は、吸引排出流となって衝突板部で泡と接触して、気体中のミストが泡に付着し、前記のミストを付着した泡は衝突板の表面を流れ落ち、空中に飛散したミストを付着した泡は、泡阻止板に付着してシャワー水で流下し、ミスト除去機構部の背後にはミストが除去された吸引排出流となって流れ込み、外気に放出されるものである。

また本発明（請求項２）に係る集塵装置は、特に、衝突板部における衝突面に、泡液流下ガイド凹凸面を形成してなるもので、泡液流は、収束する性質が認められるが、前記のガイドによって泡液流が偏ることなく衝突面全体を流下し、ミストの付着効率の低下を防ぐ。

本発明は上記のとおりで、塗装ミスト等を含む処理対象気体を、泡と接触させてミストを泡に付着させてミスト除去を行う集塵手段において、流下泡液との衝突接触並びに、浮遊泡の水シャワーによる流下の組み合わせを採用することによって、広範囲から吸引する排出流から、揮発性有機溶剤を含む塗料ミストの殆どを除去できる集塵装置を実現したものである。

本発明の実施形態の全体説明図。 同要部（ミスト除去機構部）の一部斜視図。 同衝突板の一部断面図（平面視）。 同要部（ミスト除去機構部）の作用説明図（平面視断面図）。

次に本発明の実施の形態について説明する。図示した集塵装置は、塗装対象物Ａに対して塗料噴霧器Ｂで塗装を行う塗装ブースに設置されるもので、前方開口の本体ボックス１或いは所定の前方開口の密閉空間を構成し、下方水槽１、ミスト除去機構部２、排気機構部３を組み込んでいるものである。

下方水槽１は、ミスト除去機構部２及び排気機構部３の下方全体を占める大きさで、塗装ミストを受け入れるもので、必要に応じて沈殿する塗料スラッジの強制排出機構を付設するものである。

ミスト除去機構部２は、泡発生部２１、衝突板部２２、泡阻止板２３、及びシャワー部２４で構成される。泡発生部２１は、界面活性剤を混入した泡生成液と泡の生成に必要な空気供給部と攪拌部を備えたもので、所定の流動性を備えた泡液（２８ｇ／Ｌ程度）Ｄを生成し、放出筒２１１から、下方の衝突板部２２の衝突板の衝突面２２１に流下させるものである。

衝突板部２２は、衝突面２２１の左右縁を前後方向に折曲した平面扁平コの字状板体を、前記折曲縁２２２が適宜間隔を開けて噛み合うように多数横列配置すると共に、噛み合い箇所を背面への通過路２２３に形成して、塗装ブースに対応する広い範囲からの平行吸引が行われるようにしたもので、下方水槽１の集塵水Ｃの水面直上或いは水面下まで設けている。更に前記衝突面２２１には、泡液流下ガイド凹凸面を形成してなるものである。

泡阻止板２３は、衝突板部２２の背後に設けたもので、多数の小孔２３１を穿設してなるもので、前記小孔２３１は、泡発生部２１で生成した泡の大きさよりも充分に小径としたものである。

シャワー部２４は、泡阻止板２３の上方に配置し、泡阻止板２３の前面にシャワー水Ｅを降り注ぐようにしたものである。

排気機構部３は、泡阻止板２３の背後空間３１の気体を外気に排出する排気路３２及び排気ファン３３を備えたもので、排気ファン３３は、本集塵機を塗料ブースに採用した場合には、塗料ミストの捕捉に適する平行集塵流となる吸引排出流（０．４〜０．６ｍ／ｓ）Ｆが生ずるような出力で動作させるものである。

而して前記集塵装置を塗装ブースに設置して使用するもので、装置は、泡発生部２１で、所定の流動性を備えた泡（泡液Ｄ）を生成して、衝突板部２２の前面の衝突面２２１に供給してゆっくりと流下させ、シャワー部２４から泡阻止板２３に向けてシャワー水Ｅを降り注ぎ、排気ファン３３を駆動することで、その機能を発揮するものである。

排気ファン３３の駆動によってミスト除去機構部２の背面空間３１が負圧となり、ミスト除去機構部２の前面側から当該空間の気体を吸引することになる。即ち塗装対象物Ａに対して塗料噴霧器Ｂで塗装作業を行うと、当該作業空間に漂う塗装ミストは、吸引排出流Ｆと共にミスト除去機構部２側に流れる。

前記吸引排出流Ｆは、衝突板部２２の衝突面２２１に衝突し、衝突後に気流の方向を変えて通過路２２３を通過して、衝突板部２２の背後に流れ込む。この吸引排出流Ｆが衝突面２２１に衝突すると、当該衝突面２２１をゆっくりと流下する泡液Ｄと接触し、泡の表面に塗装ミスト（塗料や溶剤の微粒子）が付着する。従って塗装ミストは泡液Ｄと共に下方水槽１に流下し、塗装ミストを含む集塵水Ｃは、適宜処理されることになる。

また泡液Ｄは相応の流動性を備えているので衝突面２２１に添ってゆっくりと流下するが、塗装ミストの付着効率を高めるために、当然に泡量をできるだけ多くするので、泡液Ｄから離脱して浮遊する泡Ｄ１も生ずる。この浮遊した泡Ｄ１にも塗料ミストが付着し、吸引排出流Ｆに乗って通過路２２３を通って衝突板部２２の背後に流れ込む。

衝突板部２２に流れ込んだ吸引排出流Ｆは、小孔２３１を通過して背後空間３１に入り、排気ファン３３によって排気路３２から外気に放出されるものであるが、前記の衝突板部２２の背後に流れ込んだ塗装ミストが付着した泡Ｄ１は、小孔２３１によって背後空間３１に流れ込むことが阻止され、小孔２３１を塞いだり、泡阻止板２３に付着することになる。そこにシャワー部２４からシャワー水Ｅが浴びせられるので、泡Ｄ１は破裂し、泡Ｄ１に付着した塗装ミストは、シャワー水Ｅと共に下方水槽１に流れ込むものである。

従って塗装ミストは、泡（流下している泡及び浮遊する泡）に接触して付着し、泡液Ｄやシャワー水Ｅと共に下方水槽１に流れ込むようにして、吸引排出流Ｆからの塗装ミスト除去を確実に行う様にしたもので、特に本発明は、泡によって遅速の吸引排出流の流路が塞がれることが無く、且つ塗装ミストを含む吸引排出流と泡との接触を確実になされるように、流動性を有する泡液を採用すると共に、浮遊するミスト付着の泡の捕捉をも確実に行い、泡による塗装ミスト（塗料や揮発性有機溶剤を含む種々溶剤の微粒子等）の捕捉除去を実現したものである。

尚本発明は、塗装ブースに採用する以外にも、他の集塵装置としても適用できるものである。

１ 下方水槽
２ ミスト除去機構部
２１ 泡発生部
２１１ 放出筒
２２ 衝突板部
２２１ 衝突面
２２２ 折曲縁
２２３ 通過路
２３ 泡阻止板
２３１ 小孔
２４ シャワー部
３ 排気機構部
３１ 背後空間
３２ 排気路
３３ 排気ファン
Ａ 塗装対象物
Ｂ 塗料噴霧器
Ｃ 集塵水
Ｄ 泡液
Ｅ シャワー水
Ｆ 吸引排出流

Claims (2)

1. 泡液を受け入れる下方水槽と、ミスト含有の吸引排出流を泡と接触させてミスト除去を行うミスト除去機構部と、ミスト除去機構部の背面空間からミスト除去後の空気を排出して吸引排出流を作りだす排気機構部からなる集塵装置であって、ミスト除去機構部が、流動性を有する泡液を生成して供給する泡発生部と、平面扁平コの字状板体を、表裏交互に適宜間隔を開けて噛み合うように配置して、吸引排出流が衝突する衝突面、及び衝突後に前記噛み合い箇所から背後へ通過する通気路を設けると共に、前記泡発生部から供給される泡液が流下する衝突板部と、衝突板部の背面に多数の小孔を穿設した泡阻止板と、泡阻止板の表面へシャワー水を浴びせるシャワー部を備えてなることを特徴とする集塵装置。
2. 衝突板部における衝突面に、泡液流下ガイド凹凸面を形成してなる請求項１記載の集塵装置。

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