JP2010042402A - ミスト除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミスト含有気体中のミストを効率良く捕集し、捕集したミスト液が再混入しないミスト除去装置を提供すること。
【解決手段】 装置本体５内に設けた管状フィルタ９によってミスト含有気体Ａ中のミストを捕集し、この捕集したミスト液を重力で下方へ排出するように、前記装置本体５の下部に前記ミスト含有気体Ａを供給する供給部１１を備え、この装置本体５の上部に前記管状フィルタ９を縦向きに配設する配設部１０を備え、この配設部１０と前記供給部１１との間に、この供給部１１から前記ミスト含有気体Ａを前記管状フィルタ９の中空部にのみ供給する開口１５を設けてミスト含有気体Ａを管状フィルタ９の下部から上部に向けて供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気体中に含まれるオイルミスト等を捕集して除去するミスト除去装置に関する。

従来、例えば、機械工場等における加工工具による加工部位には、工具の冷却や潤滑のために切削油が供給されている。この切削油としては、油性切削油や、水溶性切削油が用いられている。このような切削油は、加工時に空気中に飛散してオイルミスト（この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、「油性」「水溶性」の両方を含む）となる。しかも、機械工場等においては、切削粉等の粉塵の飛散もある。このように飛散したオイルミスト等は、作業者の健康を害すると共に、周囲の機械を汚染する要因にもなる。また、このようにオイルミスト等を含んだ空気を工場外部に排出すると大気汚染の原因にもなるので、完全に取り除く必要がある。

そのため、オイルミスト等が飛散する工場では、工場全体の空気中からオイルミストを捕集するオイルミスト除去装置を備える場合もある。しかし、工場全体の空気からオイルミストを捕集するためには大型のオイルミスト除去装置が必要となり、多大な費用と設置場所等を必要とする。しかも、大型のオイルミスト除去装置で採用されている電気集塵タイプは、水溶性切削油の水分が装置に悪影響を及ぼす場合があり、上記全てのオイルミストを安定して捕集するのは難しい。

一方、工場によっては、オイルミストを発生させる機械が限られる場合がある。そのため、上記したように多大な費用と設置場所等を必要とする大型のオイルミスト除去装置ではなく、そのオイルミストを発生させる機械周辺の空気のみを循環させてミスト捕集ができる装置の要望もある。

例えば、この種の従来技術として、管状フィルタを支持プレートに吊下げて設け、その管状フィルタの上部から中空部にミスト含有気体を供給し、管状フィルタで捕集されたミスト液は管状フィルタを垂れ落ちて下方のミスト液蓄積部へ排出するようにしたミスト捕集装置がある（例えば、特許文献１参照）。

また、他の従来技術として、支持プレートに吊下げて設けた一次フィルタと、この一次フィルタを通過した気体中のミストを捕集する二次フィルタを傾斜して設けたオイルミスト捕集装置がある（例えば、特許文献２参照）。このオイルミスト捕集装置でも、ミスト含有気体は一次フィルタの上部から中空部に供給し、フィルタで捕集されたミスト液はフィルタを垂れ落ちて下方のミスト液蓄積部へと排出されている。

特許第３２７８４５３号公報 特許第３１０７３７５号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載の捕集装置では、フィルタの上部から濃度の高いミスト含有気体が入るので、濃度の高いミストがフィルタの上部で捕集され、その捕集されたミスト液が重力でフィルタを伝って垂れ落ちて下方へ排出されることとなる。そのため、常にフィルタの上部から下部までの全面が垂れ落ちるミスト液によって湿潤した状態となり、気体の流れを阻害して圧力損失を生じさせてしまう。

しかも、フィルタの全面がミスト液で湿潤した状態となっているので粉塵も捕集され易く、フィルタの目詰まりが早くなって、フィルタの交換頻度が高くなる。

また、フィルタでミストが捕集された気体が、フィルタから落下するミスト液とそのミスト液蓄積部上部を通過するので、ミストを捕集した後の気体が再びミスト液と接触し、ミスト捕集済の気体中にオイルミストの再飛散及び臭気成分の混入があり、高効率の安定したミスト捕集が難しくなる。

そこで、本発明は、ミスト含有気体中のミストを効率良く捕集し、捕集したミスト液が再混入しないミスト除去装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、装置本体内に設けた管状フィルタによってミスト含有気体中のミストを捕集し、該捕集したミスト液を重力で下方へ排出するミスト除去装置であって、前記装置本体の下部に前記ミスト含有気体を供給する供給部を備え、該装置本体の上部に前記管状フィルタを縦向きに配設する配設部を備え、該配設部と前記供給部との間に、該供給部から前記ミスト含有気体を前記管状フィルタの中空部にのみ供給する開口を設けて該ミスト含有気体を管状フィルタの下部から上部に向けて供給するように構成している。この管状フィルタの縦向き配設とは、軸心方向を縦向きにして配設することをいう。このようにすれば、管状フィルタの下部からこの管状フィルタの中空部内に供給されたミスト含有気体中のミストが管状フィルタの下部から捕集され、その捕集されたミスト液は管状フィルタを伝って下方へ排出されるので、管状フィルタの上部では圧力損失を抑えると共に、管状フィルタで捕集したミスト液が管状フィルタを通過した気体と再接触することなく、効率良くミストを除去することができる。この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、ミスト含有気体のミスト（mist）が捕集されたものを「ミスト液」という。

また、前記配設部に複数の管状フィルタを配設し、該管状フィルタを前記装置本体に着脱可能に取付けて該管状フィルタの数を増減できるように構成してもよい。このようにすれば、管状フィルタの本数を調節することにより、ミスト含有気体の処理量等に応じてフィルタ面積を容易に調節することができる。

さらに、前記装置本体の下部に前記管状フィルタで捕集したミストを溜めるミスト溜部を設け、前記配設部と前記供給部との間に前記管状フィルタを縦向きに配設する中間板を水平方向に設け、該中間板に、前記管状フィルタの外周部から中間板上に漏れたミスト液を前記ミスト溜部に排出する排出弁を設けてもよい。このようにすれば、管状フィルタの外周部から漏れて中間板上に溜ったミスト液を、排出弁の開放によって中間板の上部からミスト溜部へと排出することができる。

また、前記装置本体の上部に開閉可能な蓋体を設け、該蓋体を装置本体に密閉状態で固定する固定部材を設けてもよい。このようにすれば、固定部材を外して蓋体を開放することにより、保守点検時等に、管状フィルタの点検や清掃等を上方から容易に行うことができる。

さらに、前記装置本体の上端に接合部を形成し、該接合部に接合して該装置本体の長さを延長する延長ユニットを設けてもよい。このようにすれば、延長ユニットを設けて装置本体の長さを変更することで、管状フィルタの長さを変更してミスト含有気体の処理量等に応じたフィルタ面積に調節することが容易にできる。

また、前記管状フィルタの上端又は下端にフィルタ接続部を設け、該フィルタ接続部で該管状フィルタを着脱可能に構成してもよい。このようにすれば、管状フィルタを接続又は分離することで容易に管状フィルタの長さを変更して使用条件に応じたフィルタ面積に調節することができると共に、管状フィルタの共通化等、生産性の向上を図ることもできる。

さらに、前記供給部と前記配設部との間に分割可能な分割部を設け、該分割部を密閉状態に固定する固定部材を設けてもよい。このようにすれば、分割部で分割される構成部品を別々に製作して生産性の向上を図ることができると共に、保守点検時等に分割部で分割して管状フィルタの点検や清掃等を容易に行えるようにできる。

また、前記配設部の上部に前記管状フィルタを通過した気体を排出する排気部を設け、該排気部を介して前記管状フィルタの中空部に前記ミスト含有気体を吸引するファンを具備させてもよい。このようにすれば、装置本体の上部から配設部内を吸引することによってミスト含有気体を管状フィルタの中空部に吸引し、管状フィルタの中空部全面にミスト含有気体を供給して、管状フィルタによる安定したミスト除去を行うことができる。

さらに、前記装置本体の下部に前記管状フィルタを通過した気体を排出する排気部を設け、該排気部を介して前記管状フィルタの中空部に前記ミスト含有気体を吸引するファンを具備させてもよい。このようにすれば、装置本体の下部から配設部内を吸引することによってミスト含有気体を管状フィルタの中空部に吸引し、管状フィルタの中空部全面にミスト含有気体を供給して、管状フィルタによる安定したミスト除去を行うことができる。

また、前記管状フィルタの内側と外側とにおける圧力差を測定する測定器を設け、該測定器の測定結果に応じて前記ファンの出力を制御する制御装置を設けてもよい。このようにすれば、管状フィルタによる処理量の変化等によって生じるフィルタ内側と外側との圧力差に応じて、管状フィルタに供給するミスト含有気体の供給量を制御装置で変化させて効率良くミスト含有気体中のミストを捕集することができる。

さらに、前記排出弁に、前記ファンの排気で開放する排出弁開放機構を具備させてもよい。このようにすれば、排出弁開放機構によってファンからの排気で排出弁を強制的に一時開放させて、中間板上のミスト液をミスト溜部に排出することができる。

また、前記ミスト溜部のミスト液と前記配設部のミスト液とを下方へ排出する筒体と、該筒体の下端開口を液封して排出したミスト液を所定量溜める液溜部と、該液溜部に溜めたミスト液を排出する排液口とを有するシールポットを具備させてもよい。このようにすれば、捕集されたミスト液で前記ミスト溜部及び負圧の配設部内に気体が進入するのを防止しつつ、捕集されたミスト液をミスト溜部及び負圧の配設部内から円滑に排出することがミスト除去装置のみでできる。

その上、前記供給部の上流側に前記ミスト含有気体中の粉塵又は水分を分離するセパレータを設けてもよい。このようにすれば、セパレータによって管状フィルタに供給されるミスト含有気体中から粉塵又は水分を予め除去することができるので、金属粉等が含まれるミスト含有気体等であっても効率良く処理することができる。

本発明によれば、ミスト含有気体中のミストを縦向きに配設した管状フィルタにより圧力損失を抑えて効率良く捕集し、ミストを捕集した後の気体に捕集したミスト液を再接触させることなく安定して高効率のミスト除去を行うことが可能となる。

本発明の第１実施の形態に係るミスト除去装置を示す斜視図である。 図１に示すミスト除去装置の正面図である。 図２に示すIII−III矢視断面図である。 図２に示す管状フィルタの縦断面図である。 図２に示す管状フィルタの配設部に設けられる金具を示す図面であり、(a) は取付金具の平面図、(b) は取付金具の断面図、(c) は閉鎖金具の平面図、(d) は閉鎖金具の断面図である。 図３に示す逆止弁を模式的に示す縦断面図である。 図１に示すミスト除去装置における気体の流れを示す模式図である。 本発明の第２実施の形態に係るミスト除去装置の正面図である。 図８に示すシールポットの縦断面図である。 本発明の第３実施の形態に係るミスト除去装置の正面図である。 図１０に示すミスト除去装置の平面図である。 図１０に示すXII部の拡大断面図である。 図１０に示すミスト除去装置におけるシール材の図面であり、(a) は正面図、(b) は(a) に示すXIII部の拡大断面図である。 図１０に示す管状フィルタの基部における縦断面図である。 本発明の第４実施の形態に係るミスト除去装置の正面図である。 本発明に係るミスト除去装置の応用例において用いられる延長ユニットを示す図面であり、(a) は半断面の正面図、(b) は(a) に示すXVI部の拡大断面図である。 (a),(b) は、本発明に係るミスト除去装置における応用例を模式的に示す正面図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施の形態に係るミスト除去装置を示す斜視図であり、図２は、図１に示すミスト除去装置の正面図、図３は、図２に示すIII−III矢視断面図である。なお、図２の左半部は内部を示している。

図１，２に示すように、このミスト除去装置１は、４個のキャスタ２によって支持されたフレーム体３に装置本体５が設けられている。フレーム体３は、角材が矩形状に組まれたものであり、このフレーム体３の上端部に天板６が設けられ、下端から所定量上方に位置した場所に底板７が設けられ、これら底板７と天板６との間に中間板８が設けられている。この中間板８の上面に管状フィルタ９が軸方向を縦向きにして配設されている。この実施の形態では、丸形断面の管状フィルタ９を用いているが、多角形断面等でもよい。この中間板８と上記天板６との間が、管状フィルタ９の配設部１０（配置空間）となっており、中間板８と底板７との間が、ミスト含有気体Ａの供給部１１（供給空間）となっている。この実施の形態では、この供給部１１がミスト溜部１２にもなっており、上記管状フィルタ９によって捕集されたミストが重力でこのミスト溜部１２に落下して溜るようになっている。このミスト溜部１２の下部には、他のタンク等へミスト液を排出する排液管１３が設けられている。また、配設部１０の上部には、天板６に排気部たる所定径の排出口１７が設けられており、上記供給部１１の側方（この例では、右方）には、この供給部１１にミスト含有気体Ａを供給する供給口１４が設けられている。

上記中間板８の上面に配設された管状フィルタ９は、複数本がほぼ等間隔で配設されており、中間板８の上面に設けられた円形の開口１５と管状フィルタ９の下端内径とが一致するように設けられている。これらの管状フィルタ９の上端は、閉鎖されている。この実施の形態の管状フィルタ９は、直径Ｄに対して高さＨが約３倍程度で形成されている。また、この管状フィルタ９としては、ミストをブラウン運動による衝突で捕集して下方に向けて垂れ落ちるようにするものがよく、複数層で形成されたフィルタ等が用いられる。このように中間板８に配設された管状フィルタ９によれば、中間板８の開口１５から管状フィルタ９の中空部に入ったミスト含有気体Ａが、管状フィルタ９の下部から側面周囲のフィルタ面１６を通ってミストが捕集されて除去され、そのミストが除去された気体ａが上方へと流れることになる。

図３に示すように、この実施の形態では、上記管状フィルタ９が６本配設されており、幅方向に３本、前後方向に２列の配置となっている。この管状フィルタ９の本数や配置は、この実施の形態に限定されるものではなく、２本以上が配設されているのが好ましい。また、この中間板８のフィルタ間には、管状フィルタ９を垂れ落ちてフィルタの外周部から中間板８上に漏れたミスト液を上記ミスト溜部１２に排出するための排液穴１８が設けられている。この排液穴１８の下部には、配設部１０の吸引時には排液穴１８を閉鎖し、非吸引時には排液穴１８を開放する排出弁たる逆止弁１９が設けられている。なお、排出弁は逆止弁１９に限られるものではない。

一方、図１，２に示すように、上記供給部１１は、供給口１４の直径断面積に対して大きな容積で形成されており、供給口１４から供給部１１に供給されたミスト含有気体Ａの流速が大幅に減速されるようにしている。このようにミスト含有気体Ａを大幅に減速して管状フィルタ９に供給することにより、上記ブラン運動によってフィルタ面１６で小さなミストが捕集され、捕集されたミストが溜って大きなミストとなってフィルタ面１６を垂れ落ちるようにしている。

また、上記配設部１０の前面には、上記管状フィルタ９の交換、又は一部の管状フィルタ９を使用しない場合等の作業時に開放される前面蓋２０が設けられている。この前面蓋２０は、取付ボルト２１で装置本体５に固定されている。図示する例では、装置本体５の開口２２の縁部に沿ってシール材２３が設けられ、このシール材２３を挟むように前面蓋２０が装置本体５に取付ボルト２１で固定されている。

一方、上記供給部１１の前面にも、開閉蓋２４が設けられている。この開閉蓋２４も、上記管状フィルタ９の交換、又は一部の管状フィルタ９を使用しない場合等の作業時に開放されるものであり、供給部１１の開口２５の縁部に沿って設けられたシール材２６を挟んで取付ボルト２７で固定されている。

さらに、この実施の形態では、上記天板６の上部に排気部が設けられ、この排気部には駆動機３１（例えば、電動機）を備えたファン３０が設けられている。このファン３０を駆動することにより、天板６のほぼ中央部に設けられた上記排出口１７から配設部１０内の気体ａを吸引するようになっている。このファン３０としては、使用条件等に応じて適したものを採用すればよいが、例えば、圧力損失に対して十分な吸引能力を有するターボファンが好ましい。このファン３０で吸引される気体ａは、上記管状フィルタ９を通過してミストが捕集された気体であるため、排気口３２から大気中に排出されている。

また、ファン３０は出力可変なように構成されており、配設部１０からの吸引量を可変制御できるようになっている。この可変制御としては、例えば、インバータ制御を採用することができる。このファン３０としては、天板６の排出口１７から配設部１０の気体を吸引するように構成されたものであれば、装置本体５から離れた位置に設けられていてもよい。

さらに、この実施の形態では、上記配設部１０の内圧と供給部１１の内圧との差圧を計測する差圧計３５が設けられている。そして、この差圧計３５の計測値に基いて、配線３６で接続された制御装置３７を介して上記ファン３０を出力可変制御するようになっている。この差圧計３５は、差圧計３５によって計測される配設部１０の内圧（管状フィルタ９の外側圧力）と供給部１１の内圧（管状フィルタ９の内側圧力）との差圧から、管状フィルタ９の内外における圧力損失を測定する測定器にもなる。従って、差圧が高くなればファン３０の出力を上げてミスト含有気体Ａの供給圧を上げ、差圧が低くなればファン３０の出力を下げてミスト含有気体Ａの供給圧を下げるような制御ができ、これにより、処理状況に応じてミスト除去装置１を効率良く運転することができる。

図４は、図２に示す管状フィルタの縦断面図であり、図５は、図２に示す管状フィルタの配設部に設けられる金具を示す図面で、(a) は取付金具の平面図、(b) は取付金具の断面図、(c) は閉鎖金具の平面図、(d) は閉鎖金具の断面図である。図６は、図３に示す逆止弁を模式的に示す縦断面図である。

図４に示すように、上記管状フィルタ９は、装置本体５の中間板８に設けられた開口１５に固定される着脱可能な固定具たる取付金具４０の上部に取付けられている。この取付金具４０は、中間板８の開口１５に挿入されるネジ部４１と、このネジ部４１の上部に形成されたフランジ部４２とを有している。このフランジ部４２は、上面が管状フィルタ９を取付ける面で、下面は中間板８と接する面となっている。このフランジ部４２の上面に上記管状フィルタ９がビス４３で取付けられて一体的に固定される。この取付金具４０に取付けられた管状フィルタ９は、フィルタ内径が取付金具４０の内径部とほぼ一致するようになっている。この取付金具４０の上記ネジ部４１が、上記中間板８の開口１５の上方から挿入され、ピン４４によって位置決めされた状態で中間板８の下方からナット材４５をネジ部４１に螺合することにより、中間板８を挟むように取付金具４０が中間板８に取付けられる。この取付金具４０の上下面は、下記Ｏリング溝４８に設けられたＯリング４９によってシールされている。

図５(a),(b) に示すように、上記取付金具４０は、フランジ部４２の下面から挿入する上記ビス４３で上面に管状フィルタ９を取付ける固定穴４６が６個設けられ、位置合せの上記ピン４４を挿入するピン穴４７が対向位置に２箇所設けられている。また、フランジ部４２の上下面には、これら固定穴４６及びピン穴４７よりも外周側にＯリング溝４８が設けられている。

一方、上記したように、この実施の形態では、上記管状フィルタ９の一部を使用しないようにして、フィルタ面積を変更できるようになっている。このフィルタ面積を変更する場合（図１，２に示す状態では減らす場合）、一部の管状フィルタ９を使用しないように、その管状フィルタ９を取付金具４０と一体的に取外し、その位置の開口１５に下記の閉鎖金具５０を固定することによって減らすことができる。

図５(c),(d) に示すように、閉鎖金具５０は、上記取付金具４０と同様に、中間板８の開口１５に挿入されるネジ部５１と、このネジ部５１の上部に形成されたフランジ部５２とを有している。このフランジ部５２には、上記取付金具４０と同一位置に位置合せのためのピン穴５３が対向位置に２個設けられている。また、フランジ部の下面には、ピン穴５３よりも外周側にＯリング溝５４が設けられている。この閉鎖金具５０を取付ける場合も、上記取付金具４０と同様に、中間板８の開口１５にネジ部５１を上方から挿入し、中間板８の下方からナット材４５をネジ部５１に螺合することによって中間板８を挟むように取付けられる。この閉鎖金具５０は、下面のＯリング溝５４にＯリング４９が設けられてシールされる。

また、図６に示すように、上記中間板８の排液穴１８の下部に設けられた逆止弁１９は、排液穴１８から下方に延びる小径部６０と、この小径部６０に連なって拡径したボール保持部６１と、このボール保持部６１の下端に設けられた網部６２とを有し手いる。そして、ボール保持部６１の中に入れられたボール６３が上昇すれば小径部６０を塞ぎ、下降すれば小径部６０を開放して中間板８上のミスト液ｍ（図４）を網部６２から下方へ排出するようになっている。

従って、この逆止弁１９によれば、上記ファン３０で装置本体５の配設部１０内を吸引している状態では、負圧の配設部１０側にボール６３が吸い上げられて小径部６０を塞いでいる。そして、ファン３０による吸引を停止すると、配設部１０内が大気圧となってボール６３が自重で落下して二点鎖線で示す状態となり、小径部６０を開放して、中間板８の上部に溜ったミスト液ｍ（図４）をミスト溜部１２へ排出する。

また、このような逆止弁１９を、例えば、上記ファン３０によって装置本体５内を吸引している状態で上記ボール６３を任意に下げて開放することができる構成とすれば、ミスト含有気体Ａからミストを捕集している状態でも、中間板８の上部からミスト液ｍをミスト溜部１２へ排出することができる。このミスト捕集中に逆止弁１９を開放する逆止弁開放構成としては、例えば、上記ファン３０の排気の一部を排気口３２から排液穴１８の上部に導入する排気導入管６４を設け、この排気導入管６４を開閉弁等で適宜開放することにより、この排気導入管６４から導入されるファン３０の排気によるボール６３の押し込み機能によってボール６３を一時的に下方へ移動させて（二点鎖線で示す状態）開放することができる。上記逆止弁１９及び逆止弁開放機構は一例であり、他の構成によって同様の機能を持たせてもよい。

さらに、上述した図２に示すように、上記ミスト除去装置１の供給口１４の上流側に、この供給口１４に供給されるミスト含有気体中の粉塵等を除去するセパレータ６５（分離器）を配置すれば、例えば、機械加工工場等で発生する金属粉等の粉塵や水分が混ざったミスト含有気体Ａでも、予め、セパレータ６５で金属粉等の粉塵や水分を除去してからミスト除去装置１に供給されるので、それらの粉塵や水分によって管状フィルタ９が目詰まりを生じることがないようにできる。このセパレータ６５としては、遠心式、衝突板式等が用いられる。

以上のように構成されたミスト除去装置１によれば、図７の上記ミスト除去装置における気体の流れを示す模式図のように、ファン３０を駆動すると、天板６の排出口１７から配設部１０内の気体ａが吸引されるので、管状フィルタ９を介して上記供給口１４から供給部１１内にミスト含有気体Ａが吸引される。この供給部１１に吸引されるミスト含有気体Ａは、供給口１４から供給部１１に吸引されるとその空間で流速が落とされた後、管状フィルタ９の中空部に下方から供給される。この管状フィルタ９の下部から上部に向けて供給されるミスト含有気体Ａは、複数の管状フィルタ９の広いフィルタ面を遅い流速で通過し、その通過時に管状フィルタ９でミストが捕集される。この管状フィルタ９で捕集されたミストは、重力によって管状フィルタ９を伝って垂れ落ちて下方のミスト溜部１２にミスト液ｍとなって排出される。この管状フィルタ９の周囲から配設部１０へと出た気体ａは、上部の排出口１７から排出される。

このように、縦向きに配設した管状フィルタ９によって、ミスト濃度の高いミスト含有気体Ａが管状フィルタ９の下部から入り、この管状フィルタ９の下部で捕集されたミストは、その下部から下方へ排出されるので、管状フィルタ９の上部ではミスト濃度の薄い気体からミストが捕集されることとなり、管状フィルタ９の上部にミストが捕集されない部分（ほぼ気体のみが通過する部分）が生じるようにできる。この管状フィルタ９によるミスト捕集は、管状フィルタ９内に供給されるミスト含有気体Ａの濃度及び供給量とフィルタ面１６で捕集されて垂れ落ちるミストの量とが平衡した状態で行われる。

従って、管状フィルタ９のフィルタ面積（個数）を使用条件に応じて設定することにより、管状フィルタ９の下部から吸引したミスト含有気体Ａのフィルタ下部で捕集されたミストはその下部位置から下方へ排出して管状フィルタ９の上部ではミストによる圧力損失を抑えることができるので、ファン３０の容量を抑えると共にファン３０の長寿命化を図ることができ、コストを抑えることが可能となる。しかも、管状フィルタ９の全面で常に濃度の高いミストを捕集しないので、管状フィルタ９の交換頻度も長くなり、管状フィルタ９の保守点検時間や費用の抑制が可能となる。

また、管状フィルタ９から中間板８の上部に出たミスト液ｍも、逆止弁１９を開放することによってミスト溜部１２に排出することができる。なお、管状フィルタ９を出てファン３０に吸引される気体ａはこのミスト液ｍが中間板８の上面に溜った配設部１０内を通過することになるが、液化して中間板８の上面に溜ったミスト液ｍが気体ａに混入することなはく、安定したミスト除去率を保つことができる。

さらに、上記ミスト除去装置１では管状フィルタ９の個数を増減させることができるので、予め能力的には余裕を持った本数の管状フィルタ９を配設しておけば、様々な切削機械等や使用条件等に応じてフレキシブルにフィルタ面積を変更して幅広く対応することができ、適切なフィルタ（ろ過）面積で、その使用条件のミスト含有気体Ａ中のミストを効率良く除去することができる。

その上、ファン３０を出力可変制御することにより、ミスト含有気体Ａに応じた最適運転が可能であり、長期間メンテナンスフリーで運転して効率良くミストを捕集できるミスト除去装置１を構成することができる。

また、上記差圧計３５による計測結果から管状フィルタ９の状態を把握したり、ミスト除去装置１内のミスト捕集状態を可視化することも可能となる。なお、ミスト溜部１２内に、このミスト溜部１２に溜められたミスト液を紫外線や銀イオン等で殺菌する消臭器を設けてもよい。さらに、処理したガスに臭気成分が残る場合には、本装置の後段に活性炭吸着、オゾン分解、紫外線照射等の臭気処理装置を設けて脱臭してもよい。

上記第１実施の形態に係るミスト除去装置１により、工作機械の作業場における空気中からオイルミストを捕集した実施例を以下に説明する。この実施例では、上記実施の形態における符号を付して説明する。

以下の実施例は、タレット型複合加工機から排出されるオイルミストを含む空気を、上記ミスト除去装置１によってミストを除去した。ミスト除去装置１の管状フィルタ９は、外周１６０ｍｍ径で高さ５００ｍｍのものを６本配設して行った。ミスト除去装置１へ吸引する処理空気は、１０ｍ³／ｍｉｎの流速で供給した。

その実験結果としては、ミスト除去装置１の供給口１４における処理空気のオイルミスト濃度は３．５ｍｇ／ｍ³ であったが、ファン３０の排気口３２におけるオイルミスト濃度は０．０１ｍｇ／ｍ³ にまで減少していた。除去率としては、約９９．７％で処理されている。また、処理前後における処理空気の温度は、ミスト除去装置１の入口で３２．５℃であったが、出口では２５．０℃となっていた。

このように、上記ミスト除去装置１によれば、ミスト含有気体Ａ中のミストを高効率で捕集することができることが分る。従って、ミスト捕集後の気体は、大気放出も可能な程度となり、機械周辺の大気環境を安定して保つことができる。

図８は、本発明の第２実施の形態に係るミスト除去装置の正面図であり、図９は、図８に示すシールポットの縦断面図である。この第２実施の形態のミスト除去装置７０は、上記第１実施の形態のミスト除去装置１におけるミスト溜部１２と配設部１０の中間板８上からのミスト液排出を、シールポット７１を介して行うようにしている。なお、上記第１実施の形態のミスト除去装置１と同一の構成には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、以下の説明ではシールポット７１に関する作用効果等を説明し、上記第１実施の形態と同一の作用効果等の説明は省略する。

図９に示すように、シールポット７１は、ミスト溜部１２の下面にシール材７９（例えば、Ｏリング）を挟んで取付ボルト７２で底板７に固定するフランジ部７３と、このフランジ部７３から下方に延びる外筒部７４と、この外筒部７４の内側で外筒部７４よりも小径の内筒部７５とを有している。外筒部７４は、上端と下端とが閉鎖された液溜部となっており、上下方向の中間部分に横向きの排液口７６が設けられている。この排液口７６には、排液管１３が接続される。筒体の内筒部７５は、外筒部７４の上端から上記排液口７６と下端との中間部まで延びており、この内筒部７５の上端開口７７が上記ミスト溜部１２に開放している。

また、図８にも示すように、上記配設部１０の中間板８には、この中間板８の上面と上記外筒部７４の内部下端とを連通させる筒体の排液管７８が設けられている。この排液管７８は、中間板８から上記内筒部７５の下端と外筒部７４の下端との間まで延びている。

このようなシールポット７１を具備させたミスト除去装置７０によれば、ミスト溜部１２のミスト液は内筒部７５内を伝って落ちて外筒部７４の内部に溜り、配設部１０の中間板８上のミスト液は排液管７８内を伝って落ちて外筒部７４の内部に溜る。この外筒部７４に溜ったミスト液は、内筒部７５の下端と排液管７８の下端とを液封している。そして、この外筒部７４の内部にミスト液ｍが溜り、外筒部７４の排液口７６の位置に達すると、この排液口７６から排液管１３へとミスト液ｍが排出される。しかも、このシールポット７１を用いることにより、配設部１０内を負圧にしてミスト含有気体からミストの捕集を行いながら、中間板８上に漏れたミスト液ｍをミスト溜部１２内に垂れ落ちたミスト液ｍと共に円滑に排出することができる。

図１０は、本発明の第３実施の形態に係るミスト除去装置の正面図であり、図１１は、図１０に示すミスト除去装置の平面図、図１２は、図１０に示すXII部の拡大断面図である。また、図１３は、図１０に示すミスト除去装置におけるシール材の図面であり、(a) は正面図、(b) は(a) に示すXIII部の拡大断面図である。図１４は、図１０に示す管状フィルタの基部における縦断面図である。なお、上記第１実施の形態のミスト除去装置１と同一の構成には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、図１０の右半部は内部を示している。

図１０，１１に示すように、このミスト除去装置８０は、円筒状の装置本体８１が矩形箱状のフレーム体８２の上部に設けられている。この装置本体８１としては、例えば、１ｍｍ程度の金属板に屈曲部を形成して強度を持たせて筒状体に形成したものを採用することにより、装置本体８１の軽量化とコスト削減を図ると共に、ミスト除去装置８０の移動や配置変更等が容易に行えるようにしている。装置本体８１は、下端に上記フレーム体８２に固定するためのフランジ部８３を有し、その所定量上方位置には底板８４が設けられている。この底板８４から更に所定量上方位置には、中間板８５が設けられている。

また、装置本体８１の上端には、円筒状の装置本体８１の上面全体を塞ぐ円盤状の蓋体９０が設けられている。この蓋体９０は、装置本体８１に載せた状態で固定バンド９１を固定ハンドル９２で締付けることにより、装置本体８１の内部が密封状態となるように装置本体８１の上端に固定されている。

上記中間板８５の上面には、複数の管状フィルタ９が軸方向を縦向きにして配設されており、この中間板８５と上記蓋体９０との間が、管状フィルタ９の配設部８６（配置空間）となっている。この実施の形態では、後述するように、中間板８５に設けられた開口８７の周囲から上向きに突設された筒状のフィルタ受８８にシール材１００を介して管状フィルタ９の下端取付部９９が挿入されて配設されている。この例では、放射状に等間隔で６本の管状フィルタ９が配設されている（図１０では一部省略記載）。この実施の形態の管状フィルタ９も丸形断面であるが、多角形断面等でもよい。さらに、上記中間板８５には、管状フィルタ９から中間板８５上面に出たミスト液ｍを後述するミスト溜部９６に排出するための排出弁たる逆止弁１９が設けられている。この逆止弁１９は、上述した図６に示すように、配設部８６が吸引されている負圧状態では閉ざされ、大気圧で開放するようになっている。

また、上記中間板８５と上記底板８４との間に形成された空間がミスト含有気体Ａの供給部９５（供給空間）となっている。この実施の形態でも、この供給部９５がミスト溜部９６にもなっており、上記管状フィルタ９によって捕集されたミスト液ｍが重力でこのミスト溜部９６に落下して溜るようになっている。このミスト溜部９６の側部には、他のタンク等へミスト液を排出する排液管１３が設けられている。供給部９５の側部には、この供給部９５にミスト含有気体Ａを供給する供給口１４が設けられており、機械等のミスト含有気体Ａが配管９７を介して供給されるようになっている。

さらに、上記配設部８６の中央部には、上記中間板８５と底板８４とを貫通するように排気管９８が下方に向けて設けられている。この排気管９８は、上端が中間板８５の上面から上方に所定量突出し、下端が上記フレーム体８２の内部に位置するように設けられている。

また、この実施の形態では、配設部８６の下方であるフレーム体８２の内部に排気部が設けられ、この排気部には上記排気管９８の下端に設けられたフランジと連結されるフランジを上端に有するファン３０が設けられている。このファン３０は、駆動機３１（電動機）によって駆動されている。フレーム体８２の側部には、上記ファン３０によって排出される気体ａの排気口３２が設けられている。このファン３０により、配設部８６内の気体ａを中間板８５の下方へ吸引し、ミスト除去装置８０の外部へ排気している。

図１２に示すように、上記蓋体９０を装置本体８１に固定する固定バンド９１は、断面が略Ｖ字状に形成され、固定ハンドル９２（図１１）を閉めることで、筒状の装置本体８１の上端に形成された円形断面部８９の下部と蓋体９０の上部とを押圧し、蓋体９０に設けられたシール材９３を円形断面部８９に押圧して密閉するようになっている。

図１３(a) に示すように、上記中間板８５の開口８７の周囲から上向きに突設されたフィルタ受８８（図１０）に設けられるシール材１００は環状のシール材であり、内周には複数の内周凸部１０１が形成され、外周には複数の外周凸部１０２が形成されている。内周凸部１０１は、上下端部の外周凸部１０２の内面位置と、高さ方向中央部とに３条が設けられている。この内周凸部１０１の部分の内径は、上記フィルタ受８８の外面に接してシールができる寸法で形成されている。また、外周凸部１０２は、図１３(b) に示すように、上下端部とそれらの間とに４条が設けられている。この外周凸部１０２の部分の外径は、上記管状フィルタ９の下端取付部９９の内面が接してシールができる寸法で形成されている。

このように内周凸部１０１と外周凸部１０２とを設けたシール材１００によれば、管状フィルタ９のフィルタ受８８への取付け、及び取外しを容易に行うことができると共に、安定したシール効果を保つことができる。

図１４に示すように、上記したようにシール材１００を介して中間板８５のフィルタ受８８に下端取付部９９が取付けられた管状フィルタ９によれば、ミスト含有気体Ａが下方の供給部９５から開口８７を介して管状フィルタ９の中空部に供給され、この管状フィルタ９で除去されたミスト含有気体Ａ中のミスト液ｍは、フィルタ受８８から開口８７を介してミスト溜部９６（供給部９５）に向けて落下する。

また、管状フィルタ９の下部から中間板８５の上部に出たミスト液ｍは中間板８５の上面に溜り、配設部８６の吸引を停止して大気圧になると、上記逆止弁１９（図１０）が開放されてミスト溜部９６へと排出される。

以上のようなミスト除去装置８０によれば、ファン３０によって排気管９８を介して配設部８６内の気体ａを吸引することにより、供給口１４から供給部９５内にミスト含有気体Ａが吸引され、この供給口１４から管状フィルタ９の中空部に吸引されたミスト含有気体Ａは、この管状フィルタ９によってミストが捕集される。この管状フィルタ９で捕集されたミストは、重力によって管状フィルタ９を伝って垂れ落ちて下方のミスト溜部１２にミスト液ｍとなって排出される。

また、中間板８５上に溜ったミスト液ｍは、ファン３０による配設部８６内の吸引が停止されると配設部８６内が大気圧となり、逆止弁１９が開放されて配設部８６からミスト溜部９６へ排出される。

さらに、上記ミスト溜部９６に溜ったミスト液ｍは、排液管１３を介して他のタンク等へ排出される。この排液管１３や他のタンク等にシールポット（図示略）を設ければ、上述した第２実施の形態のように、配設部８６内を負圧にしてミスト含有気体Ａからミストの捕集を行いながら、ミスト溜部９６内に垂れ落ちたミスト液ｍを円滑に排出するようにできる。

しかも、装置本体８１の軽量化によってミスト除去装置８０が軽量化されているので、設置条件等に応じて移動や配置変更等の作業を容易に行うことができる。

図１５は、本発明の第４実施の形態に係るミスト除去装置の正面図である。この実施の形態のミスト除去装置１１０は、上記第３実施の形態におけるミスト除去装置８０と同様に、装置本体８１の軽量化とコスト削減を図ると共に、ミスト除去装置１１０の移動や配置変更等が容易に行えるようにしつつ、配設部８６内の気体ａを上方へ吸引するように構成したものである。なお、上記第３実施の形態と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図示するように、このミスト除去装置１１０は、蓋体１１１の中央部に排気口１１２が設けられ、この排気口１１２に接続された排気管１１３によって配設部８６内の気体ａが上方へ吸引されている。この構成の場合、他の機器のファン（図示略）によって配設部８６内を吸引するようにしたり、ミスト除去装置１１０から離れた場所にファン（図示略）が設けられる。

また、装置本体８１を設けるフレーム体１１４は、キャスタ２を下端に有する支持柱１１５が枠組みされた簡単な構造となっている。このフレーム体１１４の上部に装置本体８１を設ける構成は上記第３実施の形態と同一である。

以上のようなミスト除去装置１１０によれば、排気管１１３を介して配設部８６内の気体ａを吸引することにより、供給口１４から供給部９５内にミスト含有気体Ａが吸引され、この供給部９５から管状フィルタ９の中空部へとミスト含有気体Ａが吸引されて、この管状フィルタ９によってミストが捕集される。この管状フィルタ９で捕集されたミストは、重力によって管状フィルタ９を伝って垂れ落ちて下方のミスト溜部１２にミスト液ｍとなって排出される。

また、中間板８５上に溜ったミスト液ｍは、ファンによる配設部８６内の吸引が停止されると配設部８６内が大気圧となり、逆止弁１９が開放されて配設部８６からミスト溜部９６へ排出される。このミスト溜部９６に溜ったミスト液ｍは、上記第３実施の形態と同様に、排液管１３を介して他のタンク等へ排出される。

図１６は、本発明に係るミスト除去装置の応用例において用いられる延長ユニットを示す図面であり、(a) は半断面の正面図、(b) は(a) に示すXVI部の拡大断面図である。図１７(a),(b) は、本発明に係るミスト除去装置における応用例を模式的に示す正面図である。これらの図も、右半部は内部を示している。

図１６(a) に示すように、延長ユニット１２０としては、上記第３，４実施の形態における筒状体の装置本体８１と同径に形成されたものであり、図１６(b) に示すように、下端には上記装置本体８１の上端に形成された円形断面部８９と接する接合部１２１が設けられている。この接合部１２１は、下向きに開口した半円状のシール受１２２が形成され、このシール受１２２の下面にシール材１２３（例えば、ゴム材）が設けられている。また、シール受１２２の内周には、装置本体８１の内径部分で下方に延びる円筒状のスカート部１２４が形成されている。このスカート部１２４を装置本体８１の上端に挿入することにより、延長ユニット１２０の連結が容易に行えるようにしている。また、延長ユニット１２０の上端は、装置本体８１の円形断面部８９と同一形状に形成されている。

この延長ユニット１２０の接合部１２１によれば、上述した固定バンド９１による蓋体９０の装置本体８１への固定と同様に、装置本体８１の上部に延長ユニット１２０を連結することができる。

図１７(a) に示すように、上記延長ユニット１２０を用いれば、装置本体８１の上部に延長ユニット１２０を載せ、これらの接合部分を固定バンド９１（図示略）によって連結すれば配設部８６の高さを容易に増すことができるので、中間板８５に配設される管状フィルタ９を長い管状フィルタ１０９とすることで、フィルタ面積を容易に増やすことができる。つまり、管状フィルタ１０９の長さ変更（フィルタ面積の変更）に対して容易に対応することができる。

従って、使用場所の変更やミスト含有気体Ａの処理量等に応じたフィルタ面積に調節することが容易にでき、種々の使用条件に対して容易に対応できるミスト除去装置を提供することが可能となる。

また、図１７(a) では、長い管状フィルタ１０９を設けた例を示しているが、上述した管状フィルタ９の上端又は下端にフィルタ接続部（ジョイント部；図示略）を設け、このフィルタ接続部で管状フィルタ９を着脱可能に構成すれば、同一長さの管状フィルタ９を軸方向（縦方向）に接続又は分離することで容易に管状フィルタ９の長さを変更して使用条件に応じたフィルタ面積にすることができる。しかも、同一の管状フィルタ９を用いることにより、管状フィルタ９の共通化等、生産性の向上を図ることができる。

このように管状フィルタ９を軸方向に接続又は分離可能とすることで長さ変更可能とするか、長さの異なる管状フィルタ１０９によってフィルタ面積を変更するかは、使用条件等に応じて決定すればよい。

また、図１７(b) に示すように、上記接合部１２１によって分割可能とする位置としては、中間板８５の近傍位置（図示する例は上方位置）で装置本体８１を分割可能なようにしてもよい。この場合、装置本体８１の下端に上記接合部１２１が設けられ、下向きに開口した半円状のシール受１２２とシール材１２３とが設けられ、中間板８５の周囲から上向きに上記円形断面部８９が突設され、これらが固定バンド９１（図示略）によって連結される。

このようにすることにより、管状フィルタ９を取付けるフィルタ受８８及びミスト溜部９６とを一体的に製作し、別に製作した円筒状の装置本体８１を連結して一体とすることにより、構成部品を別々に製作して生産性の向上を図ることができる。しかも、保守点検時等に装置本体８１の下部で分割できれば、管状フィルタ９の点検、中間板８５の上面の清掃等を容易に行うことができる。

上記図１７(a),(b) に示す例では、装置本体８１の高さ方向の１箇所を分割可能としているが、分割数は１箇所でも２箇所でも任意に設定すればよく、また、分割位置も任意の位置に設定すればよい。また、上述した第３，４実施の形態のいずれのミスト除去装置８０，１１０にも適用することができ、配設部８６を吸引する構成に限定されることなく分割可能とすることができる。

さらに、上記第３，４実施の形態における装置本体８１は金属板で形成された例を説明したが、装置本体８１をプラスチックで形成することも可能であり、装置本体８１の材質・形状等は上述した実施の形態に限定されるものではない。

なお、上述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、例えば、上記ファン３０を供給口１４の上流側に設け、供給部１１にミスト含有気体Ａを上流側から供給するようにしてもよく、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。

本発明に係るミスト除去装置は、切削油等を使用する工作機械の作業場等における空気中のミストを除去するために利用できる。

１…ミスト除去装置
３…フレーム体
５…装置本体
８…中間板
９…管状フィルタ
１０…配設部
１１…供給部
１２…ミスト溜部
１５…開口
１６…フィルタ面
１７…排出口
１８…排液穴
１９…逆止弁（排出弁）
３０…ファン
３２…排気口
３５…差圧計（測定器）
３７…制御装置
４０…取付金具（固定具）
５０…閉鎖金具
６１…ボール保持部
６３…ボール
６４…排気導入管
６５…セパレータ
７０…ミスト除去装置
７１…シールポット
７８…排液管
８０…ミスト除去装置
８１…装置本体
８５…中間板
８６…配設部
８７…開口
８８…フィルタ受
８９…円形断面部
９０…蓋体
９１…固定バンド
９５…供給部
９６…ミスト溜部
９８…排気管
９９…下端取付部
１００…シール材
１０１…内周凸部
１０２…外周凸部
１０９…管状フィルタ
１１０…ミスト除去装置
１１１…蓋体
１１２…排気口
１２０…延長ユニット
１２１…接合部
Ａ…ミスト含有気体
ａ…気体
ｍ…ミスト液

Claims (13)

1. 装置本体内に設けた管状フィルタによってミスト含有気体中のミストを捕集し、該捕集したミスト液を重力で下方へ排出するミスト除去装置であって、
   前記装置本体の下部に前記ミスト含有気体を供給する供給部を備え、
   該装置本体の上部に前記管状フィルタを縦向きに配設する配設部を備え、
   該配設部と前記供給部との間に、該供給部から前記ミスト含有気体を前記管状フィルタの中空部にのみ供給する開口を設けて該ミスト含有気体を管状フィルタの下部から上部に向けて供給するように構成したことを特徴とするミスト除去装置。
2. 前記配設部に複数の管状フィルタを配設し、該管状フィルタを前記装置本体に着脱可能に取付けて該管状フィルタの数を増減できるように構成した請求項１に記載のミスト除去装置。
3. 前記装置本体の下部に前記管状フィルタで捕集したミストを溜めるミスト溜部を設け、
   前記配設部と前記供給部との間に前記管状フィルタを縦向きに配設する中間板を水平方向に設け、
   該中間板に、前記管状フィルタの外周部から中間板上に漏れたミスト液を前記ミスト溜部に排出する排出弁を設けた請求項１又は２に記載のミスト除去装置。
4. 前記装置本体の上部に開閉可能な蓋体を設け、該蓋体を装置本体に密閉状態で固定する固定部材を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載のミスト除去装置。
5. 前記装置本体の上端に接合部を形成し、該接合部に接合して該装置本体の長さを延長する延長ユニットを設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載のミスト除去装置。
6. 前記管状フィルタの上端又は下端にフィルタ接続部を設け、該フィルタ接続部で該管状フィルタを着脱可能に構成した請求項１〜５のいずれか１項に記載のミスト除去装置。
7. 前記供給部と前記配設部との間に分割可能な分割部を設け、該分割部を密閉状態に固定する固定部材を設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載のミスト除去装置。
8. 前記配設部の上部に前記管状フィルタを通過した気体を排出する排気部を設け、
   該排気部を介して前記管状フィルタの中空部に前記ミスト含有気体を吸引するファンを具備させた請求項１〜７のいずれか１項に記載のミスト除去装置。
9. 前記装置本体の下部に前記管状フィルタを通過した気体を排出する排気部を設け、
   該排気部を介して前記管状フィルタの中空部に前記ミスト含有気体を吸引するファンを具備させた請求項１〜７のいずれか１項に記載のミスト除去装置。
10. 前記管状フィルタの内側と外側とにおける圧力差を測定する測定器を設け、該測定器の測定結果に応じて前記ファンの出力を制御する制御装置を設けた請求項８又は９に記載のミスト除去装置。
11. 前記排出弁に、前記ファンの排気で開放する排出弁開放機構を具備させた請求項８又は９に記載のミスト除去装置。
12. 前記ミスト溜部のミスト液と前記配設部のミスト液とを下方へ排出する筒体と、該筒体の下端開口を液封して排出したミスト液を所定量溜める液溜部と、該液溜部に溜めたミスト液を排出する排液口とを有するシールポットを具備させた請求項３に記載のミスト除去装置。
13. 前記供給部の上流側に前記ミスト含有気体中の粉塵又は水分を分離するセパレータを設けた請求項１〜１２のいずれか１項に記載のミスト除去装置。

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