JPH10505000A - 湿式集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、作業室からの粒子を含んだ汚染排気を浄化する、特に、スプレー塗装ブースからの塗装粒子を含んだ排気を浄化する湿式集塵装置である。この湿式集塵装置は、２つの対向するダクト壁（７）によって横断面の形状が定められたフローダクト（５）を備えている。このフローダクト（５）は、汚染排気が流入し、ダクト壁（７）に沿って流れる液体（１６）が注入される入口領域（４）を有している。フローダクト（５）下流は、入口領域（４）の大体の流入方向（１８）と横向きに流れており、上部（８）と下部（９）の２つのダクト壁部分からなる出口ノズル（３）で終わっている。出口ノズル（３）の下流で、その進路上に少なくとも一つの湾曲部分（２）を備える案内壁（１）が上部ダクト壁部分（８）と接線方向で接続している。

Description

【発明の詳細な説明】 湿式集塵装置 技術分野 本発明は、粒子で汚染された作業室内の排気を浄化するための、特に、請求項 １の前文に記載されているように、スプレー塗装ブース（Lackierspritzkabine ）からの塗料粒子（Lackpartikel）を含んだ排気を浄化するための湿式集塵装置 （Naβabscheider）に関する。 背景技術 そのような従来の湿式集塵装置、例えばスプレー塗装ブースの床板（Bodenros nal）の入口領域に供給される。そのフローダクト内側では、例えば速度や圧力 のような流れのパラメータは対応する断面積形状による知られた手法で制御され ており、その流れはその後入口領域の当初の大体の流入方向に横向きの方向に偏 向 のダクト壁面に沿ってしたたる。出口ノズルには通常、断面の急激な収縮部が設 けられており、これにより、例えば塗料粒子が充満した排気とこの流体との効果 的な混合がなされる。排気中に存在する粒子、例えば塗料の粒子や流体の液滴は 、互いに沈積しあうから、これらを排気中から分離することができる。この目的 の 従来の湿式集塵装置では、この室内に出口ノズルの向い側に少し離れて衝撃壁 （Prallwand）が配置されており、これに排気、流体と凝集粒子の混合物の大部 分が、その流体と粒子がその衝撃壁に沿って流体槽にしたたる前に投げ付けられ る。この出口ノズルから出た混合物が衝撃壁に衝突する際にだが、かなりのそし て好ましくない量の泡が、とりわけフローダクトに導入された流体中に泡を形成 する成分が存在していた場合には、発生する。 本発明はそれゆえ、泡形成を減少させた湿式集塵装置を提供するという技術的 問題を鑑みたものである。 発明の開示 この問題は、請求項１に掲げる特徴を備える湿式集塵装置という本発明によれ ば解消される。 流に位置する領域内で、出口ノズルのダクト壁の上部部分と接線方向（tangenti al）に接合する。この結果、出口ノズルから放出された混合物は、案内壁に沿っ て接線方向に流れる。その後、フローダクトの進路上に少なくとも一つの湾曲部 分を備える本発明によれば、出口ノズルから放出された排気、液体と凝集粒子か らなる混合物は、この湾曲部で所定の方向にそらされる。例えば、出口ノズルの 下部に存在する液体槽に向けてである。 本発明による案内壁は、排気、液体と粒子からなる混合物を出口ノズルからの 流出に続いて即座に好ましい方向へ誘導することが可能になる。この案内壁と出 口ノズルのダクト壁の上部部分との接線方向の結合のため、案内壁とこれらは流 れの方向が極めて良く適合する。そしてこれは、従来の衝突壁のように、激しい 泡形成を生ぜしめる急傾斜角での流下のような混合物の流出を避けることになる 。本発明による解決では、出口ノズルからの放出後、混合物はせいぜいこれと接 線方向に接続された案内壁に極めて緩やかな角度であたる。 本発明では、さらに先の進路上の案内壁に備えられた湾曲部分が排気と流体と 粒子からなる混合物の進行方向を所定の方向に緩やかに変え、流動混合物中の固 体と液体それぞれの成分とガス状の成分についてそれぞれ異なった相への分離を 行う。この相分離は、案内壁の湾曲部分を通過する際に流動混合物に作用する遠 心力によってもたらされる。混合物の成分の異なる密度に基づいて、より重い成 分、すなわち固体粒子と液状成分を、より軽い成分、すなわちガス状成分から分 離することができる。 案内壁の湾曲部分に沿ったこの遠心分離により、泡形成もまた低下される。そ れでもなお形成された泡は、前述した遠心力効果によって分離され、泡はその後 、 案内壁を通過した流れが液体槽に達するころには、ほとんど完全に液体から分離 されて比較的容易に液体槽から取り除けるようになっているという利点が結果的 に生ずる。 特に、案内壁の湾曲部分は横断面が弓形状である。さらに好ましい実施形態は 、横断面が、円弧、放物線、双曲線、あるいは楕円のいずれかの一部からなる案 内壁の湾曲部分で構成されているものである。 更に、好ましい実施形態は、案内壁の湾曲部分の横断面が、まっすぐな部材を 複合させて作り上げたものか、あるいは、案内壁の湾曲部分の横断面が、異なる 曲率を有する部材を複合させて作り上げたもので構成されているものである。 好ましい実施形態においては、案内壁の湾曲部分は、出口ノズルの上部ダクト 壁部分に直接接続されていても、出口ノズルの上部ダクト壁部分とこの湾曲部分 の間にまっすぐな断面形状部分を備える案内壁であってもよい。 前述の種々の実施形態について、本発明により備えられる案内壁は、所定の立 体的な形状に適合される。案内壁のふさわしい幾何学上の経路により、出口ノズ ルから放出された流動混合物は液体槽の中まで導かれる。それ故に、とりわけ案 内壁の下流側の端は、液体槽の液面の高さかそれより下にある。従って、出口ノ ズルと液体槽の間で流動混合物は連続して緩やかに流れるよう誘導され、その際 に、泡形成は、案内壁の接線方向の流れと、案内壁の湾曲部分の異なる相の遠心 分離に基づいて低減される。 好ましい実施形態においては、案内壁の湾曲部分は、概して出口ノズルの下方 に存在する排気領域に面した凹面状の領域を有する。このようにして案内壁の凹 面領域は反射部分を形成し、出口ノズルの領域で生じた音、特に出口ノズルの下 部に位置する排気領域で生じた音を反射する。それによって、出口ノズル領域で 発生した音が再びノズル内に戻って、そこから可能な限りこの湿式集塵装置の上 にある作業室内に導かれることがなく、むしろ害にならない出口ノズルの下部の 領域に導いて、その後の処置により音をそこからそらすことができる。それで、 本発明による湿式集塵装置は、湿式集塵装置の上にある作業室の支配的な騒音レ ベルを減少させるより有益な方法として寄与する。その結果、より許容しうる従 業員の作業環境（Arbeitsbedingungen）がもたらされる。 この湾曲部分の凹面領域は、それ自身反射部分としてのみならず、それを超え て集音部分として機能する。そして、それによりノズル部分で発生して集められ た音は、さらに無害の領域へそらされるために所定の方向に向けられる。 本発明の湿式集塵装置は、それ故に、従来の湿式集塵装置に比較して、液体槽 中の泡、又は気泡ガス成分は約５０％であり、泡形成を減らすのに役立っている 。さらに本発明の湿式集塵装置は、ダクト領域で発生した音を害にならずに除去 できる排気ダクトの向こうへ反射し、作業室につながるダクトの後方へ伝えない ようにする。最後に、本発明の湿式集塵装置では、作用する遠心力に基づいて、 それでもなお生ずる泡の流動体中に存在するその他の固体及び液体成分からの好 ましい相分離が行われる。 続いて添付図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係る湿式集塵装置の実施形態の断面を示している。 発明を実施するための最良の形態 図１は、図示されていないスプレー塗装ブースの下に配置された湿式集塵装置 を示している。スプレー塗装ブースからの塗料粒子を含んだ排気は、格子状の基 板（Gitterbode）１７を介して、矢印１８で示されるように、概垂直な流入方向 で湿式集塵装置１の入口領域４に流れ込む。 れている。この液体は、例えば水で、場合によっては、石鹸性あるいは他の添加 物を含んだものでもよい。溢水槽１５から導壁６に沿って流れる液膜１６は、湿 式集塵装置に導かれる。 入口領域４には、２つの対向するダクト壁７により横断面の形状が定義される フローダクト５が接合している。このフローダクト７は、全長、すなわち、図面 に対して垂直な方向にわたって、同一の断面積を有する。このフローダクト５は 、下流の断面積が減少する領域、それに接続された流れを矢印１８に示すその本 来 の大体の流入方向から横に流れる方向に向きを変えさせる拡張領域並びに偏向領 域に繋がっている。最後にフローダクト５は、上部ダクト壁部分８と下部ダクト 壁部分９の間に形成される出口ノズル３に達する。出口ノズル３の出口断面積に は、下部ダクト壁部分９の急激な断面積減少部１１が見られる。 案内壁１は、出口ノズル３の下部ダクト壁部分８と急激な断面積減少部１１の 高さ、すなわち、ダクトの出口断面(Austrittsquerschnitt)の高さで直接接線方 向に接続される。この案内壁１は、連続した湾曲部２に繋がり、最後に液体槽１ ４に通ずる。案内壁１の自由端は、液体槽１４の液面下に浸かっている。出口ノ ズル３の下部ダクト壁部分９とその液面が出口ノズルより下側にある液体槽１４ した排気領域を備えている。 次に、図１に示された湿式集塵装置の動作を説明する。 スプレー塗装ブースから矢印１８に従って流入した塗料粒子を含む排気は、入 口領域４経由でフローダクト５に導かれる。そしてこの塗料粒子を含む排気は、 出口ノズル３までのフローダクト５の様々な領域を通過する。入口領域４に注入 された液膜１６は、ダクト壁７に沿って滴り、同様にして出口ノズル３の領域内 に達する。そして急激な断面積減少部１１により、塗料粒子を含む排気とフロー ダクト中に注入された液体との攪乱された混合物が生じる。排気とその中にある 塗装粒子と液滴とのこの良好な混合により、塗料粒子と液滴は互いにまとまり合 って集塊になり、その結果、これらを次に分離することができるようになる。 更に先の流動経路で、発生した液滴、排気と塗料粒子からなる混合物１０は、 従来の湿式集塵装置のように、かなり激しい泡形成時に液滴が激しくはねかえる ように衝突壁に衝突するのではなく、むしろ混合物１０は、出口ノズル３のほう の領域でこれに接線方向に適合した案内壁１に緩やかに繰り出される。この混合 物は、せいぜい緩やかな角度で案内壁１のほうへ流れるので、案内壁１とその表 面に形成される液膜１２からの液滴のはねかえりは広い範囲で避けられる。その 結果、泡形成は減少する。 案内壁１に沿って矢印方向に流れる混合物１０には、案内壁１の弓形に湾曲し た経路部分２によって遠心力が作用する。その結果、より重い塗料粒子と液滴は 弓形の湾曲部分２の湾曲部の外側領域に集まり、一方、より軽い気泡は湾曲部の 内側領域に集まる。案内壁１の湾曲部２における混合物１０の成分の異なる密度 によるこの相分離によって、結果として湾曲部外側の液膜１２と湾曲部内側の気 泡膜１３が生ずる。案内壁１の湾曲部２を通過する間に起こる相分離にもかかわ らずまだ消滅しなかったその泡は、続いて、液体から分離して液体槽１４の表面 に存在する。 更に、出口ノズル３の領域で発生した音は、案内壁１のその凹面が概して出口 ノズル３の下にある排気領域１９、２０、２１に向けられた湾曲部２で害になら ない方法によりこの排気領域のほうへ反射される。この弓形の湾曲部２は、この 結果、放出された噴射音に対する反射器と集音器の両方として機能する。その後 、この音は、主としてノズル側には反射されず、この音がノズルを経由して恐ら くは湿式集塵装置の上に位置する作業室に達するのを避けることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年７月１１日 【補正内容】 『 請求の範囲 １．作業室からの粒子で汚染された排気を浄化する、特に、スプレー塗装ブース からの塗装粒子を含む排気を浄化する湿式集塵装置であって、 ２つの対向するダクト壁（７）によって横断面の形状が定まるフローダクト（ ５）を備え、 前記フローダクト（５）は、前記汚染排気が流入し、前記ダクト壁（７）に沿 って滴る液体（１６）が導かれる入口領域（４）を有しており、 前記フローダクト（５）の下流は、前記入口領域（４）の大体の流入方向（１ ８）と横向きに流れており、上部（８）と下部（９）の２つのダクト壁部分から なる出口ノズル（３）で終わっており、前記出口ノズル（３）の出口断面領域に 急激な断面積減少部（１１）を備えている湿式集塵装置であり、 前記出口ノズル（３）の下流で、その進路上に少なくとも一つの湾曲部分（２ ）を備える案内壁（１）が前記上部ダクト壁部分（８）と接線方向で接続してい ることを特徴とする湿式集塵装置。 ２．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、断面形状が弓形形状であること を特徴とする請求項１記載の湿式集塵装置。 ３．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、断面形状が円弧の一部であるこ とを特徴とする請求項１あるいは２のいずれかに記載の湿式集塵装置。 ４．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、断面形状が放物線、双曲線ある いは楕円のいずれかの一部であることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれ かに記載の湿式集塵装置。 ５．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、直線状の複数の部材を組み合わ せて断面形状が形成されていることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれか に記載の湿式集塵装置。 ６．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、異なる曲率を有する部材を組み 合わせて断面形状が形成されていることをことを特徴とする請求項１あるいは２ のいずれかに記載の湿式集塵装置。 ７．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、前記出口ノズル（３）の前記上 部ダクト壁部分（８）に直接接続されていることを特徴とする請求項１〜６のい ずれかに記載の湿式集塵装置。 ８．前記案内壁（１）は、前記出口ノズル（３）の前記上部ダクト壁部分（８） と前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）の間に直線状の部材を備えていること を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の湿式集塵装置。 ９．前記案内壁（１）の下流に位置する端部は、液体槽（１４）の液面の高さ、 あるいはそれより下に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載 の湿式集塵装置。 １０．前記案内壁（１）の前記湾曲部分（２）は、出口ノズル（３）の下にある 排気領域（１９、２０、２１）に概して向けられた凹部を備えることを特徴とす る請求項１〜９のいずれかに記載の湿式集塵装置。』 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月７日 【補正内容】 （補正後の原文の第２頁の翻訳文） 『これに排気、流体と凝集粒子の混合物の大部分が、その流体と粒子がその衝撃 壁に沿って流体槽にしたたる前に投げ付けられる。この出口ノズルから出た混合 物が衝撃壁に衝突する際にだが、かなりのそして好ましくない量の泡が、とりわ けフローダクトに導入された流体中に泡を形成する成分が存在していた場合には 、発生する。』 （補正後の原文の第２ａ〜第２ｃ頁の翻訳文） 『スプレーを含んだガスのサイクロン分離器（Zyklon-Abscheider）は、ＧＢ− Ａ−２２１７２２５号により知られている。このサイクロン分離器には、急激な 断面積減少のあるベンチュリノズルは一つも設けられておらず、むしろ分離器入 口に遠心分離によってスプレー液滴を分離するための凹面状の案内板が接続され ている。 この種の、急激な断面積減少部を持たずに、むしろ分離器入口に遠心分離によ ってスプレー液滴を分離するための凹面状の案内板が設けられているサイクロン 分離器は、ＧＢ−Ａ−２１５６２３８号によっても知られている。 ＦＲ−Ａ−２５１３８９８号もまたスプレーを含んだガスのサイクロン分離器 に関係する。先述のサイクロン分離器について述べたことは、よく知られた浄化 装置にもあてはまる。 先に掲げた三つの文献に示されたサイクロン分離器は、ベンチュリノズルを有 する従来の湿式集塵装置に対比して微粒子の分離効率が比較的小さい。前述の凹 面案内板を有する３文献の分離器の配置では、そこで実際の排気からの粒子の分 離が行われる。一方、本発明による湿式集塵装置では、分離プロセスは、粒子を 含んだ排気と注入された液体の効果的な混合によって出口ノズル領域で行われる 。 ベンチュリタイプの湿式集塵装置としてＵＳ−Ａ−５３３６２８３号が知られ ている。この中にあるフローダクトは、横断面形状が２つの相対したダクト壁で 定義される。ここで示されたフローダクトは、汚染排気が流入する入口領域を形 成する。このダクト壁の一つに沿って液体が流れる。フローダクトの下流は、入 口領域の大体の流入方向と横向きに流れ、上部と下部ひとつずつの２つのダクト 壁部分からなる出口ノズルで終わっている。出口ノズルの出口断面領域では、急 激な断面積減少が見られる。上部ダクト壁部分は、上方に垂直に向かう壁面で終 わっている。下部ダクト壁部分では、急激な断面積減少部の後にまっすぐの面部 分が認められる。この部分はたいそう短く、実質的に水平の経路を持つ壁部分あ るいは９０°折れ曲がった更に短い壁部分を有する。 ＵＳ−Ａ−５１００４４２号で知られている湿式集塵装置は、請求項１の前文 に記載されたフローダクトとその上にこの前文に記載された特徴を備えている。 この急激な断面積減少部は、しかしながら、上部ダクト壁部分と下部ダクト壁部 分の両方の折れ曲がり部からなる。この結果、出口ノズルに備えられた急激な断 面積減少部では、塗料粒子とその他の粒子を含む排気と液体からなる混合物は導 かれない。 最後に、ＤＥ−Ａ−３３１７２３０号により請求項１の前文に記載されたよう な湿式集塵装置が知られている。ここに記載されている湿式集塵装置では、出口 ノズルの下流は、上部ノズル領域の直接奥にある急激な断面積減少が見られる領 域で終わっている。けれどもこの結果、排気からの粒子の分離に関連して相変わ らず激しい泡形成が起こる。 本発明はこれらの技術的な問題を鑑みて、排気からの粒子分離に関連する泡形 成を減らすためのものである。』 （補正後の原文の第２ｄ頁の翻訳文） 『発明の開示 この問題は、請求項１に掲げる特徴を備える湿式集塵装置という本発明によれ ば解消される。 本発明によれば、案内壁（Fuhrungswand）は、湿式集塵装置の出口ノズルの下 流に位置する領域内で、出口ノズルのダクト壁の上部部分と接線方向（tangenti al）に接合する。この結果、出口ノズルから放出された混合物は、案内壁に沿っ て接線方向に流れる。その後、フローダクトの進路上に少なくとも一つの湾曲部 分を備える本発明によれば、出口ノズルから放出された排気、液体と凝集粒子か らなる混合物は、この湾曲部で所定の方向にそらされる。例えば、出口ノズルの 下部に存在する液体槽に向けてである。 本発明による案内壁は、排気、液体と粒子からなる混合物を出口ノズルからの 流出に続いて即座に好ましい方向へ誘導することが可能になる。この案内壁と出 口ノズルのダクト壁の上部部分との接線方向の結合のため、案内壁とこれらは流 れの方向が極めて良く適合する。そしてこれは、従来の衝突壁のように、激しい 泡形成を生ぜしめる急傾斜角での流下のような混合物の流出を避けることになる 。』

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．作業室からの粒子で汚染された排気を浄化する、特に、スプレー塗装ブース からの塗装粒子を含む排気を浄化する湿式集塵装置であって、 ２つの対向するダクト壁（７）によって横断面の形状が定まるフローダクト（ ５）を備え、 前記フローダクト（５）は、前記汚染排気が流入し、前記ダクト壁（７）に沿 って滴る液体（１６）が導かれる入口領域（４）を有しており、 前記フローダクト（５）の下流は、前記入口領域（４）の大体の流入方向（１ ８）と横向きに流れており、上部（８）と下部（９）の２つのダクト壁部分から なる出口ノズル（３）で終わっている湿式集塵装置であり、 前記出口ノズル（３）の下流で、その進路上に少なくとも一つの湾曲部分（２ ）を備える案内壁（１）が前記上部ダクト壁部分（８）と接線方向で接続してい ることを特徴とする湿式集塵装置。 ２．前記湾曲部分（２）は、断面形状が弓形形状であることを特徴とする請求項 １記載の湿式集塵装置。 ３．前記湾曲部分（２）は、断面形状が円弧の一部であることを特徴とする請求 項１あるいは２のいずれかに記載の湿式集塵装置。 ４．前記湾曲部分（２）は、断面形状が放物線、双曲線あるいは楕円のいずれか の一部であることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれかに記載の湿式集塵 装置。 ５．前記湾曲部分（２）は、直線状の複数の部材を組み合わせて断面形状が形成 されていることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれかに記載の湿式集塵装 置。 ６．前記湾曲部分（２）は、異なる曲率を有する部材を組み合わせて断面形状が 形成されていることをことを特徴とする請求項１あるいは２のいずれかに記載の 湿式集塵装置。 ７．前記湾曲部分（２）は、前記出口ノズル（３）の前記上部ダクト壁部分（８ ）に直接接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の湿式 集 塵装置。 ８．前記案内壁（１）は、前記出口ノズル（３）の前記上部ダクト壁部分（８） と前記湾曲部分（２）の間に直線状の部材を備えていることを特徴とする請求項 １〜６のいずれかに記載の湿式集塵装置。 ９．前記案内壁（１）の下流に位置する端部は、液体槽（１４）の液面の高さ、 あるいはそれより下に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載 の湿式集塵装置。 １０．前記湾曲部分（２）は、出口ノズル（３）の下にある排気領域（１９、２ ０、２１）に概して向けられた凹部を備えることを特徴とする請求項１〜９のい ずれかに記載の湿式集塵装置。