JPH02500655A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｉ過装置 本発明は、空気流のような気体流から、その気体流中に補えられて、固体、液体 蒸気、または煙を含めたその他の気体、またはそれらの任意の組合わせを包含す ることがある汚染物質を分離する装置および方法１て間するものでるる。

空気流またはその他の気体流から汚染物７ｉを濾過する知られている装置はスク リーンまたは袋濾過の態様とすることができる捕獲表面に汚染物質が当ることを 利用している。それらの濾過装置にはいくつかの欠点がある。１つの欠点は微小 粒子の捕獲効率が低いことでるる。別の欠点は当る表面に累積した汚染物質を除 去してきれいにするために、その当る表面を頻繁に掃除する必要がおることでお る。当る表面から汚染物質を除去する８蚤があることは時間がかかり、累積した 汚染物質の一部が大気中へ逃げる可能性を生ずる。別の欠点は、気体流中の汚染 物質が研磨性であるような状況内で捕獲表面が損傷を受けやすいことである。そ のよう々知られている濾過装置の更に別の欠点は、液状汚染物質および煙の除去 に全く効果的であるということがないことである。

本発明の目的は気体流から汚染物質を分離するために捕獲表面に気体流を当てる ことに頼ることなしに、汚染物ｉを気体流から分離する装置および方法を得るこ とでおる。

１つの態様において、本発明は、液状濾過媒体を気体流中に注入する手段と、注 入された液状濾過媒体を気体流に密に接触させることにより汚染物質を液状濾過 媒体により吸収させる手段と、汚染物質を吸収した液状濾過媒体を含んでいる気 体流を気体サイクロン室の中に入れる手段と、そのサイクロン室内ｉ−ら気体状 流体を取出す手段とを備え、含まれている汚染物質を除去するために気体を濾過 する装置にある。

気体サイクロン室においては、汚染物質を運ぶ液状濾過媒体は、気体状流体と液 状濾過媒体のそれぞれの比重の違いによるサイクロン作用の下に気体流から分離 する。液状濾過媒体に作用する遠心力も、液体中に保持されている固体汚染物質 を汚染物質の種々の比重に従って垂１に層化することにより、固体汚染物質が気 体流にそれ以上接触することを効果的に阻止する。回転している液体質量がそれ の慣性エネルギーをしだいに失い、その液体質量に加えられる重力の作用がしだ いに大きくなるにつれて、回転している液体質量は徐々に降下するカニ、遠心力 が持続しているためにその液体質量中の汚染物質の垂直層化をなお維持している 。

液状濾過媒体のボデーを含んでいる液体サイクロン室が気体サイクロン室の底に 設けられることが好ましく、液体ボデーはサイクロン室の内部でひき起されるサ イクロン作用の影響の下に回転させられる液状濾過媒体でるることが好ましい。

気体サイクロン室内で回転している液体質量が徐々に降下するにつれて、その液 体質量は最後には気体サイクロン室を出て、液体サイクロン室内部の液体のボデ ーに入る。回転している液体質量の運動エネルギーが液体ボデーへ回転力を伝え てそれの内部にサイクロン作用を生ずる。そのサイクロン作用により液体のボデ ー内部で汚染物質を垂直に層化させる。

液体ボデー内部での汚染物質の沈降を容易にするために、重力が回転の遠心力よ り大きい作用を及ぼすことができるように、サイクロン作用に：り発生された渦 の回転速度を調節する手段を設けることができる。その調節手段は液体サイクロ ン室の底へ向かうパンフルまたはその他の障害物を液体サイクロン室内に有する ことができる。

経済的にするために、気体流中に注入された液状濾過媒体は再循環することが好 ましく、液体は液体のボデーの中心領域から取出きれる。その領域においては液 体の汚染は最も少い。

サイクロン室の底における液体のボデーは始終交換でき、または、少くとも、液 体のボデーの底に沈降した汚染物質を引出し、または捨てて、補充液体を加える 。

液状濾過媒体を気体流中に注入する手段は、液体を気体流の方向に注入すること により液体の運動エネルギーが全流体質量の運動エネルギーを増大させるために 構成された少くとも１つのジ１ントを備えることができる。

注入され支液体を気体流に密に接触する手段は、気体の液状Ｓ過媒体の混合物を サイクロン作用にさらして、もともと気体流中に含まれていた汚染物質を１いま は気体流中に捕えられている液体粒子中に移転させるようにする別のサイクロン （以後、このサイクロンのこと全気体−液体複合サイクロンと呼ぶ）を備える。

気体−液体複合サイクロンはその中を気体が流れる細長い室の態様、とすること ができる。

その室は接線方向の流れ入口あるいは流れを回転させる翼を有する。それらの翼 は室の長さに沿って延長するらせん翼、または流路を横切って延長する軸流翼と することができる。らせん翼が採用された時は、室に、らせんＲがおのおの設け られている下降部と上昇部との２つの部分を設けることが好ましい。

軸流翼構造と接線方向進入構造の両方において、その室は流れの向きに収束して ベンチュリ作用を提供して、回転する流体質量（液体と気体を含む）の速度を上 昇させる。

サイクロン室の内部から気体状流体を取出す手段は、水分トラップを有する出口 を含む。

別の態様においては、液状濾過媒体を気体流中に注入する過程と、注入された液 状濾過媒体を気体流に密に接触させることにより汚染物質を液体により吸収させ る濾過装置と、汚染物質を吸収した液体を気体流から分離させるように、汚染物 質を吸収した液体を運んでいる気体流をサイクロン作用にさらす濾過装置とを備 える、気体流中全運ばれる汚染物質を除去するために気体流を濾過する方法に本 発明は存する。

汚染物質を吸収した液体を運ぶ気体流は、底に液体Ｏボデーを有するサイクロン 室内で前記サイクロン作用を受け、それに：り液体ボデーはサイクロン作用のた めに回転させられるようにすることが好ましい。

気体流中に注入された液体は液体ボデーの中心領域またはそれの近くから取出す ことが好ましい。

注入された液体と気体流の混合物にサイクロン作用を加えることにより、その液 体を気体流に密に接触させることが好ましい。

添附図面に示されているいくつめ・Ｏ％定の実施例についての以下の説明を参照 することに＝９、本発明は一層良く理解されるであろう。

第１図は第１の実施例ζつ濾過装置の概略側面ズ、第２図はサイクロン分離装置 をとくに示す第１図の装置の部分の平面ズ、Ｍ３図は第２の実施例の＃過装置の 概略平面図、第４図は第３の実施例の濾過装置の概略側面図である。

図面の第１図と第２図を参照して、第１の実施例の濾過装置が、加工作業により 発生されたおが屑その他の粒子を作業場所から運び去るために、（可搬型動力の こぎりのような）作業工具に組合わせて使用する真空取出し装置に組込まれる。

本発明の濾過装Ｒは、市販されている国産の真空掃除機全含めた真空取出し装置 を採用している他の任意の装置に関連して、および空気またはその他の気体流が ら汚染物質を取出すために必要である他の任意の状況（ておいてもちろん使用で きる。

濾過装置は気体−液体複合サイクロン１１と、サイクロン分離器１３と、このサ イクロン分離器の内部を低圧にする排気機１５とを有する。作業表面から麿その 他の汚染物質ｆ運び去る空気力２気体−液体複合サイクロン１１へ運ばれる。そ の気体−液体複合サイクロンにおいては液状濾過媒体が空気流中に注入され、注 入された液状濾過媒体は空気流中の汚染物質を吸収するように、その液状濾過媒 体は空気流に密に混合される。すなわち、汚染物質は気体流中に懸濁している状 態から、それ自体気体流中に懸濁している液体粒子中の５濁へ移される。汚染物 質を吸収している液体を運ぶ空気流は次にサイクロン分離器１３の中に注入され 、そのサイクロン分離器において、汚染物質を吸収している液体；ｄ空気流から 分離される。排気機５はきれいにされた空気を大気中に放出し、または他Ｏ適当 な廃棄点へ放出する。

空気流中に注入された液体は、湿っている物質と、分散剤と、乳化剤と、消泡剤 と、殺薗剤と、防がび剤と、殺虫剤と、活性化学物質中和剤とを含む１種類また は複数種類の添加物を有する水を含むことがある。

気体−液体複合サイクロン１１は、汚染物質？含む空気を受ける入口１９と、サ イクロン分離器１３の入口に通じる出口２１とｔ有する室１７を含む。

この室１７ｉｄ、はぼ垂直に延びるように配置されている部分へそれぞれ１列に 接続されている第１の細長い部分２３と、第２の細長い部分２５を含む。第１の 部分２３は下降部分を構成し、第２の部分２５は上昇部分を構成する。

下降部分２３の入口′Ｊｓ部で室１７に通じて、液体を空気流の向きに噴射する ように構成されたジェット２９を含む手段２７によって液体が空気流中に噴射さ れる。

気体−液体複合サイクロン１１は、下降部分３３の内周面に沿って配置されたら せん翼３１と、上昇部分２５の内周面に沿って配置されたらせん翌（図示せず） とを更に有する。それらのらせん翼は空気をそれぞれの部分に沿って流して、空 気流から液体粒子への汚染物質の移動を容品にするサイクロン作用を生じさせる ように回転させる。空気流を逆回転させることにより、液体粒子中への汚染物質 の移動を助ける激しい乱流を空気流中に生じさせる２うに、上昇部分２３内のら せん翼は下降部分２３内のらせん翼とは逆のひねりである。

サイクロン分離器１３は室４３を有するボデー４１を含む。室４３の側壁４５は 円筒形で、垂１に延長する。室４３はそれの下側部分内に液状濾過媒体４７を含 む。その液体は、気体−液体複合サイクロン１１において汚染されｆｃ空気流中 に噴射される種類のｔのである。液体ボデー４７を含んでいる室４３の中間部分 は液体サイクロン室４８を構成し、液体ボデーの上側の部分は気体サイクロン室 ４９を構成する。

室４３の底部は沈殿格子５０の下側に沈殿領域を構成する。

気体サイクロン室４９には入口ノズル５１が設けられる。その入口ノズルは、気 体−液体複合サイクロン１１の出口２１から出た混合物を受け、その混合物をサ イクー７室の中へ接線方向に入れる。入口ノズル５１は、気体−液体複合サイク ロン１１の出口２１に通じる入口端部５３と、混合物か室の円形側壁に対してほ ぼ接線方向に出す出口端部５５とを有する。その、ノズルの横断面の面積は、入 口端部から出口端部へ向ってノズルの長さに沿ってしだいに小さくなる。ノズル の入口路部の断面は円形で、出口端部は＠直方向１で延長する細長い開口部であ る。

気体サイクロン室４９の上側領域に空気出口５７が設けられる。その空気出口は 抜出し器１５の吸入端部へ連結され、かつ水分トラップ５９が設けられる。

室４５の底部に出１：１６１が設けられる。その出口には弁６３が設けられる。

その弁にｊり液体サイクロン室４８内の水ボデーを始終変えることができる。

後で十分に詳しく説明するように、液体サイクロン室４８の内部のｗＬ体イボデ ー、気体サイクロン室４９の内部で起るサイクロン作用の下に回転させられてサ イクロン作用を行う。パンフル（図示せず）その他の妨害要素の態様の手段が、 液体サイクロン室４Ｂ７）下端部へ向って設けられて、液体ボデー中に含まれて いる汚染物Ｔｔ４を沈殿させるように液体ボデーの回転速度を調節する。

気体−液体複合サイクロン１１において空気流中に注入される液体はサイクロン 分離器１３内の液体ボデーから得られる。これに関連して、液体ボデーに開いて いる入口６７を有する液体供給管６５と、ジェット２７に通じる出口が設けられ る。液体をジェットへ供給するために供給管内にポンフ゛６９カニ組込まれる。

後で詳しく説明するように、汚染度が比較的低い液体′ｔ−吸入するように、供 給管の入口端部が水ボデーの中心領域に設けられる。

次に濾過装置の動作について説明する。気体−液体複合サイクロン１１の入口１ ９は、動力のこぎりその他の加工工具に関連する収集ヘッド（図示せず）へたわ み管７５により連結される。排気機１５の作用により気体サイクロン室４９は低 圧にされる。気体サイクロン室４９の内部の低圧は空気流を生ずる。

その空気流は収集ヘッドにおいて始まり、たわみ管γ５に沿って気体液体複合サ イクロン１１を通って入口ノズル５１から気体サイクロン室の中に入る。

収集ヘッドに入る空気は、工具の作動中に生じた麿その他の粒子を集め、それら の汚染物Ｘを空気により気体−液体複合サイクロン１１へ運ぶ。その気体−液体 複合サイクロンにおいては液状濾過媒体がジェット２１において汚染されている 空気流中に注入され、液体粒子と汚染されている空気の混合物が、室の下降部分 ２３と上昇部分２５の内部で起るサイクロン作用中に良く混合する。その良く混 合されている間に、空気流中の汚染物質が液体粒子中により吸収される。汚染物 質を吸収している液体粒子と空気の混合物がサイクロン分離器１３へ運！ずれ、 入口ノズル５１により気体サイクロン室４９の中に接線方向に入れられる。気体 サイクロン室の中に入った混合物はサイクロン作用を受ける。空気と液体のそれ ぞれの比重の違いのために、そのサイクロン作用、は、汚染物質を吸収；−てい る液体粒子がら空気を分離させる。気体サイクロン室の周壁に付着していた液体 はその周壁に液体のＪを生じ、その液体の膜に作用する遠心力が、その液体膜内 に保持されている固体粒子を、それぞれの比重に従って垂直方向に層化させるこ とにより、汚染物質と空気流がそれ以上接触することを効果的に阻止する。回転 している汚染された液体がそれの慣性エネルギーを失い、液体質Ｉに加えられる 重力の作用がしだいに大きくなると、回転している液体質量が徐々に下降するが 、遠心力がいぜんとして残っているから垂直方向の層化は維持される。回転して いる液体が液体サイクロン室４８内の水ボデーの中に入ると、回転している液体 膜の運動エネルギーが、液体サイクロン室内の液体ボデーへ回転力を伝える。そ うするとその内部にサイクロン作用が生ずる。そのサイクロン作用は、ることを 容易１てするように重力が回転による遠心力よりも大きな作用を汚染物質に及ぼ すように、液体ボデーの回転速度がパンフルロ３またはその他の障害要素により 調節される。液体の回転体中の垂直方向Ｉ′ｉｉｆヒのために、その回転体の上 側の中心領域が比較的汚染されていない液体領域を生じ、液状！過媒体を気体− 液体複合サイクロン１１の中に注入するために液状濾過媒体全抜出す適当な点を 設ける。

気体サイクロン室内の液体と汚染物質から分離された空気はいまはきれいで８り 、出口５７を通って気体サイクロン室を出、排気機１５を通って大気中または適 当な廃棄点へ運ばれる。

汚染物質により飽和されたために、液体サイクロン室の内部て含まれている液体 ボデーの効果がなくなることがないように、液体サイクロン室の内部に含まれて いる液体ボデーを始終交換できる。液体ボデーを全部交換するのではなくて、底 にたまつ之汚染された液体を連続して、または間欠的に排出し、補充液体を供給 できる。そうすると、廃棄される液体に汚染物質が含まれるから、廃棄物を安全 に廃棄することが容易になる。

次に第３ズを参照する。この図に示されている本発明の濾過装置の第２の実施例 は、気体−液体複合サイクロン１１は別に１７て、第１の実施例に類似する。こ の第２の実施例においては、気体−液体複合サイクロン１１は、汚染された空気 を受ける入口端部８１と、サイクロン分離器１３の入口ノズル５１に通じる出口 端部８３とを有するサイクロン室７９を備えた軸線方向入口サイクロンの形をと る。細長い呈７９の中に、汚染された空気の回転流を室（Ｃ沿りて行わせるよう に軸流翼８５の組立体が構成される。液体を翼組立体８５の上流側のサイクロン 室７９の中に軸線方向に注入するために複数Ｏジェット８７が設けられる。翼組 立体８３の下流側Ｏ室の部分８９が収束して、出口端部８３に終端する。ｍ保時 には、翼８５によりひき起される空気の回転のためにサイクロン作用がひき起さ れ、そのサイクロン作用によって、室の中に注入された液体が軸線方向の空気流 に良く混合されることになる。

次に第４図を参照する。この図に示されている濾過装置の第３の実施例は、再び 気体−液体複合サイクロン１１は別にして、第１の実施例に類似する。

この実施例における気体−液体複合サイクロンは従来の接線方向入口サイクロン の態様をとる。その接線方向入口サイクロンはらせん形ケーシングまたは接線方 向入口ノズルを通って気体を８れることができる。ジェット９１が液状濾過媒体 を空気流の向きに注入する。

以上の説明から、本発明は当る面で空気流中に汚染物質が当ることに依存せず、 したがって公知の袋濾過装置またはスクリーン濾過装置の欠点はないが明らかで ある。

本発明Ｏ＃過装置は従来の袋濾過装置またはスクリーン濾過装置と１列に使用で きることがわかるでちろう。また、本発明の濾過装置は真空清掃装置、または従 来の当てる濾過装置にもともと取付けられていたその他の空気運搬装量の交換＃ 過装置として使用できる。当てる濾過装置が小型密閉容器の中に受けられている 袋！過装置の態様である装置においては、その小型密閉容器は、本発明の部分を 形成するサイクロン分離器の室を構成するようにその小型密閉容器を改造できる 。このように、本発明は従来の装置の交：１１！濾過装置として非常に適当であ ると信ぜられる。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．液状濾過媒体を気体流中に注入する手使と、注入された液状濾過媒体を気体 流に密に接触させることにより汚染物質を液状濾過媒体により吸収させる手段と 、汚染物質を吸収した液状濾過媒体を含んでいる気体流を気体サイクロン室の中 に入れる手段と、そのサイクロン室内から気体状流体を取出す手段とを備え、含 まれている汚染物質を除去するために気体を濾過する装置。
2. ２．請求項１記載の配置において、液状濾過媒体のボデーを含んでいる液体サイ クロン室が気体サイクロン室の底に設けられ、液体ボデーはサイクロン室の内部 でひき起されるサイクロン作用の影響の下に回転させられる配置。
3. ３．請求項１記載の装置において、液体のボテーの回転速度を調節する手段が設 けられる装置。
4. ４．請求項１記載の装置において、調節手段は液体サイクロン室の底へ向かう少 くとも１つのバツフルまたはその他の障害要素を液体ボテー内に備える装置。
5. ５．先行する請求項のいずれか１つに記載の装置において、気体流中に注入され た液状濾過媒体は液体サイクロン室内の液体ボデーから得られる装置。
6. ６．請求項５記載の装置において、液体のボデーから得た前記液体は液体の中心 領域から取出され、そその領域においては液体の汚染は最も少い装置。
7. ７．先行する請求項のいずれか１つに記載の装置において、液状濾過媒体を気体 流中に注入する手段は、液体を気体流の方向に注入することにより液体の運動エ ネルギーが全流体質量の運動エネルギーを増大させるために構成された少くとも １つのジエツトを備える装置。
8. ８．先行する請求項のいずれか１つに記載の装置において、注入された液体を気 流に密に接触する手段は、気体と液状濾過媒体の混合物をサイクロン作用にさら すサイクロン手段を備える装置。
9. ９．請求項８記載の装置において、前記サイクロン手段は室と、室を通る混合物 の回転流を行わせるためのものである装置。
10. １０．請求項９記載の装置において、前記室にはらせん翼がそれの長さに沿って おのおの設けられている下降部と上昇部との２つの部分が設けられ、らせん翼は 、１つの部分内の気体流を、他方の部分内の気体流とは逆の向きに回転させるよ うに構成される装置。
11. １１．先行する請求項のいずれか１つに記載の装置において、サイクロン室の内 部から気体状流体を取出す手段は、水分トラッブを有する出口を含む装置。
12. １２．液状濾過媒体を気体流中に注入する過程と、注入された液状濾過媒体を気 体流に密に接触させることにより汚染物質を液体により吸収させる濾過装置と、 汚染物質を吸収した液体を気体流から分離させるように、汚染物質を吸収した液 体を運んでいる気体流をサイクロン作用にさらす濾過装置とを備える、気体流を 運ばれる汚染物質を除去するために気体流を濾過する方法。
13. １３．請求項１２記載の方法において、汚染物質を吸収した液体を運ぶ気体流は 、底に液体のボデーを有するサイクロン室内で前記サイクロン作用を受け、それ により液体ボテーはサイクロン作用のために回転させられる方法。
14. １４．請求項１２または１３記載の方法において、気体流中に注入された液体は 液体ボテーの中心領域またはそれの近くから取出す方法。
15. １５．請求項１４記載の方法において、注入された液体と気体流の混合物にサイ クロン作用を加えることにより、その液体を気体流に密に接触させる方法。
16. １６．添附図面を参照して本文で説明した配置装置。
17. １７．本文記載の濾過方法。