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WO2021153656A1 - 湿式ミスト捕集装置 - Google Patents

湿式ミスト捕集装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021153656A1
WO2021153656A1 PCT/JP2021/002987 JP2021002987W WO2021153656A1 WO 2021153656 A1 WO2021153656 A1 WO 2021153656A1 JP 2021002987 W JP2021002987 W JP 2021002987W WO 2021153656 A1 WO2021153656 A1 WO 2021153656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mist
tank
water
sludge
air
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/002987
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真琴 児玉
斎木　照也
浩太郎 笹井
Original Assignee
マイスターズグリット株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by マイスターズグリット株式会社 filed Critical マイスターズグリット株式会社
Priority to JP2021574095A priority Critical patent/JP7693213B2/ja
Publication of WO2021153656A1 publication Critical patent/WO2021153656A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/46—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by washing the air charged with excess material
    • B05B14/462—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by washing the air charged with excess material and separating the excess material from the washing liquid, e.g. for recovery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/60—Ventilation arrangements specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C15/00—Enclosures for apparatus; Booths
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present invention relates to a wet mist collecting device for collecting mist from air containing mist via water.
  • a part of the paint mist sprayed by spray painting in the painting room does not adhere to the object to be painted (object to be painted), but scatters around as overmist and reattaches to the object to be painted. It causes a problem that the painting room is filled with water and the working environment is deteriorated.
  • the coating mist collecting method by the mist collecting device can be roughly divided into a dry type and a wet type.
  • the dry type uses the adhesiveness of the paint and the filter to collect the paint mist, and according to this method, the paint mist can be easily repaired only by requiring maintenance such as replacing the filter.
  • the collection efficiency is low.
  • the wet method is generally a method of collecting the coating mist using water and removing the collected coating mist as sludge, and has an advantage that high collection efficiency can be obtained.
  • Patent Documents 1 and 2 have been proposed.
  • Patent Document 1 a painting chamber (painting booth) and a mist treatment chamber partitioned by a water flow plate are formed in the main body of the apparatus, a water tank portion is arranged below these, and a fan is provided above the mist treatment chamber.
  • Wet mist collectors that are arranged are proposed. According to this wet mist collecting device, the treated water overflowing from the overflow tank arranged on the upper part of the water flow plate flows along the water flow plate to form a water film, and the coating mist generated in the coating chamber is transferred to the water flow plate. Most of them are taken into the treated water and collected by colliding with the water film along the line.
  • Patent Document 2 proposes a wet mist collecting device arranged below a painting chamber (painting booth), and the wet mist collecting device includes a collecting unit, a water supply device, and a first. It is equipped with a water guide plate, a collection room and a blower. According to this wet mist collecting device, the air containing the coating mist sucked from the coating chamber passes through the collecting portion together with the water, so that the coating mist is separated from the air and collected. Then, a flocculant is added to the water that has taken in the coating mist, and the coating mist contained in the water aggregates into sludge, and the water and sludge are separated by a separation device provided in the collection chamber.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the height by keeping the height low and to promote the separation of mist from air to efficiently collect mist. To provide a wet mist collector.
  • the wet mist collecting device (1) constitutes a decompression space (S) in which water (2) is stored, and sucks air containing mist.
  • a mist treatment tank (10) that takes in the mist contained in the air into water (2) and separates it from the air, and a mist that is kept at atmospheric pressure inside and is separated from the air in the mist treatment tank (10).
  • the mist treatment tank, the mist recovery tank, and the sludge recovery tank are provided independently of the room where the mist is generated, the height of the wet mist collection device is kept low and the size is reduced. Can be planned. Further, since the mist sludge is collected in the mist treatment tank and the mist recovery tank in two stages, the sludge collection efficiency is improved, and as a result, the mist collection efficiency of the wet mist collecting device is improved. Be done.
  • the mist separated from the air in the mist treatment tank (10) and a part of the water (2) containing the mist are collected.
  • a pump (17) for pumping to the tank (20) may be provided.
  • mist sludge
  • mist recovery tank by pumping the mist separated from the air in the mist treatment tank and a part of the water containing the mist to the mist recovery tank by a pump.
  • the mist collecting tank (20) is provided with a pump (23) for pumping mist sludge (4) to the sludge collecting tank (30). May be good.
  • the sludge collected in the mist recovery tank can be pumped to the sludge recovery tank for recovery.
  • the mist collecting tank (20) may be provided with a pump (24) for returning water (2) to the mist treatment tank (10).
  • the water collected in the mist recovery tank is returned to the mist treatment tank by the pump, so that the water does not circulate between the mist treatment tank and the mist recovery tank and flow out to the outside. It is not necessary to throw away the water or replace it with new water, which makes it possible to effectively use resources and save labor.
  • the mist treatment tank (10) may be provided with a comb-shaped bubbling means (13) for bubbling air containing mist in water.
  • the mist is separated from the air (mist-containing air) by bubbling in water by the bubbling means in the mist treatment tank of the air containing the mist, and is efficiently taken into the water. Therefore, the wet mist is collected. The efficiency of collecting mist by the device is improved.
  • the mist treatment tank (10) may be provided with a gas-liquid separation means (14) for separating and removing air from water containing air.
  • the gas-liquid separation means reliably separates the two due to the difference in the specific densities of water and air and reliably removes the air from the water, so that clean air from which moisture and mist have been removed is introduced into the atmosphere. Can be released.
  • the sludge collecting tank (30) collects the collected sludge (4) and disposes of the collected sludge (4) to the outside of the sludge collecting tank (30).
  • the tank (31) may be detachably provided.
  • this tank when sludge accumulates in the tank, this tank can be removed from the sludge collection tank and the sludge accumulated in this tank can be disposed of at a predetermined disposal location, which facilitates disposal of sludge.
  • the height of the wet mist collecting device can be kept low to reduce the size, and the mist can be efficiently collected by promoting the separation of the mist from the air. ..
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. It is a top view of the scrubber of the wet mist collecting device which concerns on this invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. It is a figure of the arrow E direction of FIG. It is a schematic cross-sectional view which shows the operation of the wet mist collecting apparatus which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is a side view of the wet mist collecting device according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the wet mist collecting device
  • FIG. 3 is a view in the direction of arrow A in FIG. 1
  • FIG. 4 is a plan view of an inlet cover
  • 5 is a side view of the entrance cover (FIG. 4 in the direction of arrow B)
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5
  • FIG. 7 is a plan view of the scrubber
  • FIG. 8 is D of FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line D
  • FIG. 9 is a view in the direction of arrow E in FIG. 8, and FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the wet mist collecting device according to the present invention.
  • the front side and the back side of the paper surface of FIG. 1 are referred to as the front side and the back side of the wet mist collecting device, respectively, and are referred to as the front side and the back side of the wet mist collector, respectively.
  • the left side and the right side of the wet mist collector are called the left side and the right side of the wet mist collector, respectively.
  • the wet mist collecting device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a device that collects the painting mist generated by the painting work in the painting room (painting booth) 100 shown in FIG. 10, and is a rectangular tank-shaped mist treatment.
  • the tank 10, the mist recovery tank 20, and the sludge recovery tank 30 are arranged side by side on the ground, and an exhaust blower 40 is installed next to the mist treatment tank 10.
  • the inside of the mist treatment tank 10 constitutes a closed decompression space S, and a predetermined amount of water 2 is stored in the bottom of the decompression space S.
  • the inside of the mist treatment tank 10 is divided into a first chamber 10a on the right side and a second chamber 10b on the left side by a partition wall 10A.
  • the first chamber 10a and the second chamber 10b are communicated with each other by an opening 10B provided at a position on the front side inside the mist treatment tank 10, and the air and water 2 in the mist treatment tank 10 pass through the opening 10B. It flows from one room 10a to the second room 10b.
  • the partition wall 10A and the opening 10B are not shown.
  • one end (discharge end) of the suction pipe 3 extending in an inverted U shape from the upper part of the painting chamber (painting booth) 100. ) Is inserted vertically from above, and one end of the suction pipe 3 is open to the water 2 stored in the first chamber 10a.
  • a part of the upper wall of the mist treatment tank 10 is composed of a removable rectangular flat plate-shaped entrance cover 11, and as shown in FIGS. 4 and 5, this entrance is formed.
  • Each end of the suction pipe 3 and the small-diameter pipe 25 penetrates the cover 11 vertically. Then, each end of each of the suction pipe 3 and the pipe 25 is immersed in the water 2 stored in the bottom of the mist treatment tank 10.
  • a whisk 13 is attached.
  • the whisk 13 is configured by forming a plurality of comb-shaped teeth 13a on the outer circumference of the cylinder 13A at an equal angle pitch over the entire circumference, and the upper and lower teeth 13a are located between the two adjacent teeth 13a. Long gaps ⁇ are formed in each direction.
  • the specific shapes of the teeth 13a and the gap ⁇ formed in the cylinder 13A are not limited to those shown in the figure.
  • the width dimension gradually decreases toward the tooth 13a, the width dimension gradually increases from the upper side to the lower side, and the length dimension of the tooth 13a and the gap ⁇ (in the vertical direction). It is also possible to make the shape vertically long so that the dimensions) are longer than those width dimensions.
  • a scrubber 14 as a gas-liquid separation means shown in FIGS. 7 to 9 is arranged at a position adjacent to the front side of the whisk 13 in the first chamber 10a.
  • the scrubber 14 includes a rectangular flat plate-shaped vertical wall 14A installed at a position facing the whisk 13 and vertically standing, an upper wall 14B and a lower wall 14C extending from above and below the vertical wall 14A, and these vertical walls 14A. It is composed of a vertical partition wall 14D that divides the space formed by the upper wall 14B and the lower wall 14C.
  • a vertical wall 14A, a partition wall 14D, and a lower wall 14C form a first flow path F1 that is long in the vertical direction, and a partition wall 14D, a lower wall 14C, and an upper wall 14B form a second flow.
  • the road F2 is formed, and the upper wall 14B and the lower wall 14C form a third flow path F3.
  • the first to third flow paths F1, F2, and F3 form a maze.
  • inflow ports 14a that open into the first flow path F1 are formed above and below the vertical wall 14A, respectively.
  • the first flow path F1 and the second flow path F2 communicate with each other through the communication port 14b
  • the second flow path F2 and the third flow path F3 communicate with each other through the communication port 14c. Communicate with each other.
  • An outlet 14d that opens into the first chamber 10a in the mist treatment tank 10 is formed in the third flow path F3.
  • a collection container for collecting the sludge 4 of the coating mist that stays in a layer on the upper part of the water 2 stored at the bottom A pipe 16 is provided, and a pipe 16 is connected to the bottom of the collection container 15. The pipe 16 extends downward from the bottom of the collection container 15 and then is bent and extends upward, and a pump (P) 17 provided in the water 2 is connected in the middle of the pipe 16. There is. Then, the pipe 16 penetrates the upper wall of the mist treatment tank 10 and extends to the outside, is bent in an inverted U shape and heads vertically downward, and penetrates the upper wall of the mist recovery tank 20 to collect the mist. It is open to the inside of the tank 20.
  • a rectangular duct 18 is attached to the upper part of the second chamber 10b of the mist treatment tank 10 on the back side, and an intake pipe 5 is opened in this duct 18.
  • a filter 19 is provided inside the duct 18.
  • the intake pipe 5 is bent at a right angle and extends horizontally after exiting the duct 18, then is bent at a right angle and heads downward, and as shown in FIGS. 2 and 3, the intake pipe 5 is bent at a right angle and extends horizontally.
  • the lower end thereof is bent at a right angle toward the exhaust blower 40, and the end portion thereof is connected to the suction port at the center of the exhaust blower 40.
  • the mist recovery tank 20 collects and stores the sludge 4 of the coating mist sent from the mist treatment tank 10 together with the water 2, and the pressure inside the mist recovery tank 20 is maintained at atmospheric pressure. Then, as shown in FIG. 10, a collection container 21 for collecting sludge 4 floating on the water 2 in a layer is provided inside the mist recovery tank 20, and the collection container 21 is provided.
  • a pipe 22 is connected to the bottom of the pipe. Here, the pipe 22 extends downward from the bottom of the collection container 21 and then bends upward, and the pump (P) 23 is connected to the portion immersed in the water 2. Then, the pipe 22 penetrates the upper wall of the mist recovery tank 20 and is bent in a U shape, and its end portion penetrates the upper wall of the sludge recovery tank 30 and opens inside the sludge recovery tank 30. ing.
  • a pump (P) 24 is provided in the water 2 stored in the mist recovery tank 20, and the pipe 25 extending upward from the pump 24 penetrates the upper wall of the mist recovery tank 20. It is bent in an inverted U shape and heads downward, penetrates the upper wall of the mist treatment tank 10, and opens into the decompression space S of the mist treatment tank 10.
  • the exhaust blower 40 operates by using the motor 41 as a drive source, and an exhaust pipe 6 is connected to the discharge port of the exhaust blower 40.
  • the portion connected to the discharge port of the exhaust blower 40 is bent at a right angle and extends upward, and the end portion thereof is open to the atmosphere.
  • the air containing the painting mist generated by the painting work in the painting room (painting booth) 100 (hereinafter referred to as "mist-containing air") is as shown by arrows in FIGS. 1, 2, and 10. , It is attracted by the negative pressure of the decompression space S of the mist treatment tank 10 and is sucked into the mist treatment tank 10 from the suction pipe 3.
  • the mist-containing air flowing through the suction pipe 3 attracted by the negative pressure of the decompression space S in the mist treatment tank 10 is blown out into the water from the end immersed in the water 2 of the suction pipe 3. Since the whisk 13 shown in FIG. 5 is attached to the end of 3, the mist-containing air blown into the water 2 is foamed in the water 2 by the whisk 13.
  • the whisk 13 a plurality of comb-shaped teeth 13a are formed in the cylinder 13A, and an elongated gap ⁇ is formed between these teeth 13a in the vertical direction.
  • the water 2 containing air (air bubbles) around the whisk 13 is separated from the water 2 and removed by passing through the scrubber 14 as the gas-liquid separation means shown in FIGS. 7 to 9. Will be done. That is, the water 2 containing air (air bubbles) around the whisk 13 enters the inside of the scrubber 14 from the inflow port 14a that opens above and below the vertical wall 14A of the scrubber 14, as shown by an arrow in FIG. Each of them flows in, flows through the first flow path F1, merges, and flows from the communication port 14b into the second flow path F2.
  • the water 2 containing the air (air bubbles) that has flowed into the second flow path F2 heads upward while swirling the second flow path F2, and changes the flow direction from the communication port 14c to the third flow path. It flows into F3 and finally flows out from the outflow port 14d into the first chamber 10a of the mist treatment tank 10.
  • water 2 containing air flows through the first flow path F1, the second flow path F2, and the third flow path F3 in the scrubber 14 while changing the direction, due to the difference in the specific densities of air and water. Since the inertial force acting on water is larger than the inertial force acting on air, the air contained in water is separated and removed.
  • the water 2 (water 2 containing the coating mist) that has been removed from the air outlet and has flowed out from the outlet 14d into the first chamber 10a of the mist treatment tank 10 passes through the opening 10B from the first chamber 10a to the second chamber 10b. It flows.
  • the air separated and removed from the water 2 by the scrubber 14 as described above passes through the filter 19 and the intake pipe 5 from the decompression space S of the mist treatment tank 10 as shown by arrows in FIGS. 1 to 3 and 10. It is sucked into the exhaust blower 40, boosted by the exhaust blower 40, and then discharged to the exhaust pipe 6, flows upward through the exhaust pipe 6, and is finally released into the atmosphere. Since this air is clean and does not contain paint mist or water droplets, the paint mist and water droplets do not adhere to the exhaust blower 40, and the surrounding environment is not polluted. For this reason, the exhaust blower 40 does not need to be regularly cleaned, maintenance-free is realized, and problems such as harm to human health do not occur.
  • the coating mist separated from the air by the whisk 13 or the like and taken into the water 2 floats in a layer on the water 2 because the specific gravity is smaller than that of the water 2, aggregates and stays as sludge 4. do.
  • the coating mist may be aggregated to obtain sludge 4 by adding a flocculant containing tatrium aluminate or the like.
  • the sludge 4 staying on the water 2 in the second chamber 10b of the mist treatment tank 10 flows inward from the peripheral edge of the opening of the collection container 15, and the sludge 4 that has flowed in flows from the pipe 16 together with the water 2 by the pump 17. It is pumped to the mist collection tank 20. Then, when the sludge 4 is pumped to the mist recovery tank 20, the sludge 4 stays in a layer on the water 2 inside the mist recovery tank 20.
  • the sludge 4 that stays in a layer on the water 2 inside the mist collection tank 20 flows into the collection container 21 from the periphery of the opening of the collection container 21 and is collected, and the sludge is collected from the pipe 22 by the pump 23. It is pumped to the tank 30.
  • a removable tank 31 is installed in the sludge collection tank 30, when the sludge 4 accumulates in the tank 31, the tank 31 is removed from the sludge collection tank 30. Since the sludge 4 accumulated in the tank 31 can be disposed of at a predetermined disposal location, the sludge 4 can be easily disposed of.
  • a movable member that scrapes the sludge 4 staying in the upper part of the sludge collection tank 30 to the outside of the sludge collection tank 30 is installed, and the movable member is installed. It is also possible to configure the member so as to scrape the sludge 4 staying in the sludge collection tank 30 to the outside.
  • the water 2 accumulated in the mist recovery tank 20 is returned from the pipe 25 to the mist treatment tank 10 by the pump 24, so that the water 2 is between the mist treatment tank 10 and the mist recovery tank 20. Does not circulate and leak to the outside. Therefore, it is not necessary to throw away the water 2 or replace it with a new water 2, and it is possible to effectively use resources and save labor. Further, a treatment process such as wastewater purification treatment becomes unnecessary.
  • the sludge 4 sent from the mist recovery tank 20 to the sludge recovery tank 30 through the pipe 22 also contains water. Therefore, as shown in FIG. 10, a return pipe 32 for returning the water 2 from the sludge recovery tank 30 to the mist recovery tank 20 is installed. Moisture in the sludge recovery tank 30 is returned to the mist recovery tank 20 by the return pipe 32.
  • the mist treatment tank 10, the mist recovery tank 20, and the sludge recovery tank 30 are separated from the painting chamber (painting booth) 100 where the painting mist is generated. Since each is provided independently, the height of the wet mist collecting device 1 can be kept low and the size can be reduced.
  • the sludge 4 of the coating mist is collected in the mist treatment tank 10 and the mist collection tank 20 in two stages, the collection efficiency of the sludge 4 is improved, and as a result, the coating of the wet mist collecting device 1 is applied. The mist collection efficiency is improved.
  • the coating mist is separated from the air (mist-containing air) by foaming in water 2 by the whisk 13 in the mist treatment tank 10 of the air containing the coating mist generated in the coating chamber (painting booth) 100. Since it is efficiently taken into the water 2, the collection efficiency of the coating mist of the wet mist collecting device 1 is improved.
  • the wet mist collecting device is not limited to collecting coating mist, and other applications are not limited. It is also applicable to the collection of arbitrary mist.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)
  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)

Abstract

本発明の課題は、高さを低く抑えて小型化を図るとともに、エアーからのミストの分離を促進させてミストを効率良く捕集することができる湿式ミスト捕集装置を提供することである。本発明に係る湿式ミスト捕集装置１は、内部に水２が貯留された減圧空間Ｓを構成し、ミストを含んだエアーを吸引して該エアーに含まれるミストを水２に取り込んでこれをエアーから分離させるミスト処理槽１０と、内部が大気圧に保たれ、前記ミスト処理槽１０においてエアーから分離されたミストを回収するミスト回収槽２０と、該ミスト回収槽２０において回収されたミストをスラッジ４として回収するスラッジ回収槽３０と、前記ミスト処理槽１０に接続された排気ブロアー４０と、を備える。

Description

湿式ミスト捕集装置
　本発明は、ミストを含むエアーから水を介してミストを捕集するための湿式ミスト捕集装置に関する。
　例えば、塗装室（塗装ブース）でのスプレー塗装によって噴霧された塗装ミストの一部は、塗装対象物（被塗装物）に付着せず、オーバーミストとして周囲に飛散し、塗装対象物に再付着したり、塗装室内に充満して作業環境を悪化させるという問題を引き起こす。
　そこで、塗装室内に飛散した塗装ミストを捕集するためのミスト捕集装置が今までに種々提案されているが、ミスト捕集装置による塗装ミストの捕集方式には、大きく分けて乾式と湿式とがある。ここで、乾式は、塗装ミストの捕集に塗料の粘着性とフィルタを利用するものであって、この方式によれば、フィルタを交換するなどのメンテナンスを要するだけで塗装ミストを楽に補修することができる反面、捕集効率が低いという問題がある。
　一方、湿式は、一般的には水を用いて塗装ミストを捕集し、捕集した塗装ミストをスラッジとして取り除く方式であって、高い捕集効率が得られるという利点がある。
　ところで、湿式ミスト捕集装置に関しては、例えば特許文献１，２などに提案がなされている。
　すなわち、特許文献１には、装置本体内に水流板によって区画された塗装室（塗装ブース）とミスト処理室を形成し、これらの下方に水槽部を配置し、ミスト処理室の上部にファンを配置して成る湿式ミスト捕集装置が提案されている。この湿式ミスト捕集装置によれば、水流板の上部に配置されたオーバーフロー槽からオーバーフローした処理水が水流板に沿って流れて水膜を形成し、塗装室で発生した塗装ミストが水流板に沿う水膜に衝突してその多くが処理水に取り込まれて捕集される。
　また、特許文献２には、塗装室（塗装ブース）の下方に配置された湿式ミスト捕集装置が提案されており、湿式ミスト捕集装置は、捕集部と、水供給装置と、第１導水板と、捕集室及び送風機を備えている。この湿式ミスト捕集装置によれば、塗装室から吸引した塗装ミストを含むエアーが水と共に捕集部を通過することによってエアーから塗装ミストが分離されて捕集される。そして、塗装ミストを取り込んだ水には凝集剤が投入され、水の中に含まれる塗装ミストは凝集してスラッジとなり、水とスラッジとは捕集室に設けられた分離装置によって分離される。
特開２００８－０４９２８６号公報 特開２０１７－１４０５８５号公報
　しかしながら、特許文献１，２において提案された湿式ミスト捕集装置は、何れも塗装室（塗装ブース）の下方に一体的に設けられているため、塗装室を含む湿式ミスト捕集装置全体の高さが高くなって装置が大型化するという問題がある。また、塗装ミストを含むエアーを水流板などに沿って流れる水に衝突させることによって、該エアーに含まれる塗装ミストを分離させて水に取り込むようにしているため、塗装ミストのエアーからの分離効率が悪いという問題もある。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、高さを低く抑えて小型化を図るとともに、エアーからのミストの分離を促進させてミストを効率良く捕集することができる湿式ミスト捕集装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に係る湿式ミスト捕集装置（１）は、内部に水（２）が貯留された減圧空間（Ｓ）を構成し、ミストを含んだエアーを吸引して該エアーに含まれるミストを水（２）に取り込んでこれをエアーから分離させるミスト処理槽（１０）と、内部が大気圧に保たれ、前記ミスト処理槽（１０）においてエアーから分離されたミストを回収するミスト回収槽（２０）と、該ミスト回収槽（２０）において回収されたミストをスラッジ（４）として回収するスラッジ回収槽（３０）と、前記ミスト処理槽（１０）に接続された排気ブロアー（４０）と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、ミストが発生する部屋とは別に、ミスト処理槽とミスト回収槽およびスラッジ回収槽をそれぞれ独立して設けたため、当該湿式ミスト捕集装置の高さを低く抑えてその小型化を図ることができる。また、ミストのスラッジをミスト処理槽とミスト回収槽において２段階に亘って回収するようにしたため、スラッジの回収効率が高められ、結果的に当該湿式ミスト捕集装置のミストの捕集効率が高められる。
　上記湿式ミスト捕集装置（１）において、前記ミスト処理槽（１０）には、該ミスト処理槽（１０）においてエアーから分離されたミストとこれを含む水（２）の一部を前記ミスト回収槽（２０）へと圧送するポンプ（１７）が設けられていてもよい。
　上記構成によれば、ミスト処理槽においてエアーから分離されたミストとこれを含む水の一部をポンプによってミスト回収槽へと圧送することによって、ミスト（スラッジ）をミスト回収槽において効率良く回収することができる。
　また、前記湿式ミスト捕集装置（１）において、前記ミスト回収槽（２０）には、ミストのスラッジ（４）を前記スラッジ回収槽（３０）へと圧送するポンプ（２３）が設けられていてもよい。
　上記構成によれば、ミスト回収槽において回収されたスラッジをポンプによってスラッジ回収槽へと圧送して回収することができる。
　また、前記湿式ミスト捕集装置（１）において、前記ミスト回収槽（２０）には、水（２）を前記ミスト処理槽（１０）へと戻すポンプ（２４）が設けられていてもよい。
　上記構成によれば、ミスト回収槽に溜まった水は、ポンプによってミスト処理槽へと戻されるため、ミスト処理槽とミスト回収槽の間を水が循環して外部に流出することがなく、水を捨てたり、新しい水と入れ替えるなどの作業が不要となり、資源の有効利用と省力化を図ることができる。
　また、前記湿式ミスト捕集装置（１）において、ミスト処理槽（１０）には、ミストを含むエアーを水中で泡立たせるための櫛歯状のバブリング手段（１３）が設けられてもよい。
　上記構成によれば、ミストを含むエアーのミスト処理槽におけるバブリング手段による水中での泡立てによって、該エアー（ミスト含有エアー）からミストが分離して水に効率良く取り込まれるため、当該湿式ミスト捕集装置によるミストの捕集効率が高められる。
　また、前記湿式ミスト捕集装置（１）において、前記ミスト処理槽（１０）には、エアーを含む水からエアーを分離して除去する気液分離手段（１４）が設けられていてもよい。
　上記構成によれば、気液分離手段が水とエアーの比重の違いによって両者を確実に分離して水からエアーを確実に除去するため、水分とミストが除去された清浄なエアーを大気中に放出することができる。
　また、前記湿式ミスト捕集装置（１）において、前記スラッジ回収槽（３０）には、回収したスラッジ（４）を回収してこれを当該スラッジ回収槽（３０）の外部へと廃棄するためのタンク（３１）が着脱可能に設けられていてもよい。
　上記構成によれば、タンクにスラッジが溜まると、このタンクをスラッジ回収槽から取り外し、このタンクに溜まったスラッジを所定の廃棄場所に廃棄することができるため、スラッジの廃棄処分が容易化する。
　本発明によれば、湿式ミスト捕集装置の高さを低く抑えてその小型化を図るとともに、エアーからのミストの分離を促進させてミストを効率良く捕集することができるという効果が得られる。
本発明に係る湿式ミスト捕集装置の側面図である。 本発明に係る湿式ミスト捕集装置の平面図である。 図１の矢視Ａ方向の図である。 本発明に係る湿式ミスト捕集装置の入口カバーの平面図である。 本発明に係る湿式ミスト捕集装置の入口カバーの側面図（図４の矢視Ｂ方向の図）である。 図５のＣ－Ｃ線断面図である。 本発明に係る湿式ミスト捕集装置のスクラバーの平面図である。 図７のＤ－Ｄ線断面図である。 図８の矢視Ｅ方向の図である。 本発明に係る湿式ミスト捕集装置の作用を示す模式的断面図である。
　以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
　［湿式ミスト捕集装置１の構成］
　図１は本発明に係る湿式ミスト捕集装置の側面図、図２は同湿式ミスト捕集装置の平面図、図３は図１の矢視Ａ方向の図、図４は入口カバーの平面図、図５は同入口カバーの側面図（図４の矢視Ｂ方向の図）、図６は図５のＣ－Ｃ線断面図、図７はスクラバーの平面図、図８は図７のＤ－Ｄ線断面図、図９は図８の矢視Ｅ方向の図、図１０は本発明に係る湿式ミスト捕集装置の作用を示す模式的断面図である。なお、以下の説明では、図１の紙面手前側と奥側（図２に示す手前側と奥側と同じ）をそれぞれ湿式ミスト補集装置の手前側、奥側といい、図１及び図２の左側と右側をそれぞれ湿式ミスト補集装置の左側、右側という。
　図１および図２に示す湿式ミスト捕集装置１は、図１０に示す塗装室（塗装ブース）１００での塗装作業によって発生する塗装ミストを捕集する装置であって、矩形タンク状のミスト処理槽１０とミスト回収槽２０およびスラッジ回収槽３０を地上に並設するとともに、ミスト処理槽１０の横に排気ブロアー４０を設置して構成されている。
　上記ミスト処理槽１０の内部は、図１０に示すように、密閉された減圧空間Ｓを構成しており、この減圧空間Ｓの底部には所定量の水２が貯留されている。また、ミスト処理槽１０の内部は、図２に示すように、仕切壁１０Ａによって右側の第一室１０ａと左側の第二室１０ｂとに仕切られている。第一室１０ａと第二室１０ｂはミスト処理槽１０の内部の手前側の位置に設けた開口部１０Ｂで連通しており、該開口部１０Ｂを通してミスト処理槽１０内のエアー及び水２が第一室１０ａから第二室１０ｂに流れるようになっている。なお、図１では仕切壁１０Ａ及び開口部１０Ｂの図示を省略している。
　そして、ミスト処理槽１０の第一室１０ａの奥側の位置には、図１０に示すように、塗装室（塗装ブース）１００の上部から逆Ｕ字状に延びる吸引管３の一端（排出端）が上方から垂直に差し込まれ、この吸引管３の一端は、第一室１０ａ内に貯留された水２の中に開口している。ここで、図２に示すように、ミスト処理槽１０の上壁の一部は、着脱可能な矩形平板状の入口カバー１１によって構成されており、図４および図５に示すように、この入口カバー１１には、吸引管３と小径のパイプ２５の各一端がそれぞれ垂直に貫通している。そして、これらの吸引管３とパイプ２５の各一端は、ミスト処理槽１０内の底部に貯留された水２の中に浸漬されている。
　ところで、ミスト処理槽１０内の第一室１０ａに垂直に差し込まれた吸引管３の一端の水２の中に浸漬された端部には、図４～図６に示すようなバブリング手段としての泡立て器１３が取り付けられている。この泡立て器１３は、円筒１３Ａの外周に櫛歯状の複数の歯１３ａを全周に亘って等角度ピッチで形成することによって構成されており、隣接する２つの歯１３ａの間には、上下方向に長い隙間δがそれぞれ形成されている。なお、円筒１３Ａに形成する歯１３ａ及びその隙間δの具体的な形状は図示するものには限定されず、これ以外にも例えば、歯１３ａと隙間δの形状として、歯１３ａを上側から下側に向かって次第に幅寸法が小さくなる形状とすると共に、隙間δを上側から下側に向かって次第に幅寸法が大きくなる形状とするすることや、歯１３ａと隙間δの長さ寸法（上下方向の寸法）がそれらの幅寸法よりも長くなるような縦長の形状とすることなども可能である。
　また、第一室１０ａ内の泡立て器１３の手前側に隣接する箇所には、図７～図９に示す気液分離手段としてのスクラバー１４が配置されている。このスクラバー１４は、泡立て器１３に面する位置に設置されて垂直に起立する矩形平板状の縦壁１４Ａと、該縦壁１４Ａの上下から延びる上壁１４Ｂと下壁１４Ｃ、これらの縦壁１４Ａと上壁１４Ｂおよび下壁１４Ｃによって形成される空間を仕切る垂直な隔壁１４Ｄとで構成されている。そして、このスクラバー１４の内部には、縦壁１４Ａと隔壁１４Ｄおよび下壁１４Ｃによって縦方向に長い第１の流路Ｆ１が形成され、隔壁１４Ｄと下壁１４Ｃおよび上壁１４Ｂによって第２の流路Ｆ２が形成され、上壁１４Ｂと下壁１４Ｃによって第３の流路Ｆ３が形成されている。ここで、第１～第３の流路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、迷路を構成している。
　ここで、図８および図９に示すように、縦壁１４Ａの上下には、第１の流路Ｆ１に開口する流入口１４ａがそれぞれ形成されている。また、図８に示すように、第１の流路Ｆ１と第２の流路Ｆ２とは連通口１４ｂによって互いに連通し、第２の流路Ｆ２と第３の流路Ｆ３とは連通口１４ｃによって互いに連通している。そして、第３の流路Ｆ３には、ミスト処理槽１０内の第一室１０ａに開口する流出口１４ｄが形成されている。
　また、図１０に示すように、ミスト処理槽１０の第二室１０ｂには、底部に貯留された水２の上部に層を成して滞留する塗装ミストのスラッジ４を回収するための回収容器１５が設けられており、この回収容器１５の底部にはパイプ１６が接続されている。このパイプ１６は、回収容器１５の底部から下方へと延びた後に折り曲げられて上方へと延びているが、その途中には、水２の中に設けられたポンプ（Ｐ）１７が接続されている。そして、パイプ１６は、ミスト処理槽１０の上壁を貫通して外部へと延び、逆Ｕ字状に折り曲げられて垂直下方へと向かい、ミスト回収槽２０の上壁を貫通して該ミスト回収槽２０の内部に開口している。
　さらに、ミスト処理槽１０の第二室１０ｂの奥側の上部には、図１に示すように、矩形のダクト１８が取り付けられており、このダクト１８には吸気管５が開口している。ここで、ダクト１８の内部には、図１に示すように、フィルタ１９が設けられている。
　上記吸気管５は、図１に示すように、ダクト１８を出た後に直角に折り曲げられて水平に延びた後、直角に折り曲げられて下方へと向かい、図２および図３に示すように、その下端部が排気ブロアー４０に向かって直角に曲げられ、その端部が排気ブロアー４０の中心部の吸入口に接続されている。
　ミスト回収槽２０は、ミスト処理槽１０から水２と共に送られる塗装ミストのスラッジ４を回収して貯留するものであって、その内部の圧力は大気圧に保持されている。そして、このミスト回収槽２０の内部には、図１０に示すように、水２の上に層を成して浮かぶスラッジ４を回収するための回収容器２１が設けられており、この回収容器２１の底部にはパイプ２２が接続されている。ここで、パイプ２２は、回収容器２１の底部から下方に延びた後に折り曲げられて上方へと向かい、その水２に中に浸漬された部分にはポンプ（Ｐ）２３が接続されている。そして、パイプ２２は、ミスト回収槽２０の上壁を貫通してＵ字状に折り曲げられ、その端部は、スラッジ回収槽３０の上壁を貫通して該スラッジ回収槽３０の内部に開口している。
　また、ミスト回収槽２０内に貯留された水２の中にはポンプ（Ｐ）２４が設けられており、このポンプ２４から上方に延びるパイプ２５は、ミスト回収槽２０の上壁を貫通した後に逆Ｕ字状に折り曲げられて下方へと向かい、ミスト処理槽１０の上壁を貫通して該ミスト処理槽１０の減圧空間Ｓに開口している。
　他方、図１～図３に示すように、排気ブロアー４０は、モータ４１を駆動源として作動するものであって、その吐出口には排気管６が接続されており、この排気管６は、排気ブロアー４０の吐出口に接続された部分が直角に折り曲げられて上方へと延び、その端部は大気中に開口している。
　［湿式ミスト捕集装置１の作用］
　次に、以上のように構成された湿式ミスト捕集装置１の作用について説明する。
　モータ４１によって排気ブロアー４０が回転駆動されると、ミスト処理槽１０の内部のエアーが吸気管５から排気ブロアー４０へと吸引されるため、ミスト処理槽１０の内部が負圧に保たれて減圧空間Ｓとなる。
　すると、塗装室（塗装ブース）１００内での塗装作業によって発生した塗装ミストを含むエアー（以下、「ミスト含有エアー」と称する）は、図１、図２および図１０に矢印にて示すように、ミスト処理槽１０の減圧空間Ｓの負圧に引かれて吸引管３からミスト処理槽１０内へと吸い込まれる。
　ミスト処理槽１０内の減圧空間Ｓの負圧に引かれて吸入管３を流れるミスト含有エアーは、吸入管３の水２の中に浸漬した端部から水中へと吹き出されるが、吸入管３の端部には図５に示す泡立て器１３が取り付けられているため、水２の中へと吹き出されるミスト含有エアーが泡立て器１３によって水２の中で泡立てられる。ここで、泡立て器１３には、その円筒１３Ａに複数の櫛歯状の歯１３ａが形成されており、これらの歯１３ａの間には上下方向に細長い隙間δが形成されているため、これらの隙間δをミスト含有エアーが通過する際に多数の細かい気泡が発生する。このため、ミスト含有エアーに含まれる塗装ミストが効率良く水２に取り込まれてエアーから確実に分離される。
　次に、泡立て器１３の周囲にあるエアー（気泡）を含む水２は、図７～図９に示す気液分離手段としてのスクラバー１４を通過することによって当該水２からエアーが分離されて除去される。すなわち、泡立て器１３の周囲にあるエアー（気泡）を含む水２は、図８に矢印にて示すように、スクラバー１４の縦壁１４Ａの上下に開口する流入口１４ａから当該スクラバー１４の内部にそれぞれ流入し、第１の流路Ｆ１を流れた後に合流して連通口１４ｂから第２の流路Ｆ２へと流れ込む。そして、第２流路Ｆ２へと流れ込んだエアー（気泡）を含む水２は、第２の流路Ｆ２を旋回しながら上方へと向かい、流れ方向を変えながら連通口１４ｃから第３の流路Ｆ３へと流れ込み、最終的に流出口１４ｄからミスト処理槽１０の第一室１０ａ内に流出する。このようにエアーを含む水２がスクラバー１４内の第１の流路Ｆ１と第２の流路Ｆ２および第３の流路Ｆ３を方向を変えながら流れる過程において、エアーと水の比重の違いにより水に作用する慣性力の方がエアーに作用する慣性力よりも大きいため、水に含まれるエアーが分離されて除去される。エアーが除去されて流出口１４ｄからミスト処理槽１０の第一室１０ａ内に流出した水２（塗装ミストを含む水２）は、開口部１０Ｂを通って第一室１０ａから第二室１０ｂへ流れる。
　上述のようにスクラバー１４によって水２から分離除去されたエアーは、図１～図３および図１０に矢印にて示すように、ミスト処理槽１０の減圧空間Ｓからフィルタ１９と吸気管５を経て排気ブロアー４０へと吸い込まれ、該排気ブロアー４０によって昇圧された後に排気管６へと吐出され、排気管６を上方に向かって流れて最終的に大気中に放出される。このエアーは、塗装ミストも水滴も含まない清浄なものであるため、排気ブロアー４０に塗装ミストや水滴が付着することがなく、周囲の環境を汚染することもない。このため、排気ブロアー４０の定期的な清掃などが不要となってメンテナンスフリーが実現するとともに、人の健康に害を及ぼすなどの不具合が発生することもない。
　他方、泡立て器１３などによってエアーから分離されて水２に取り込まれた塗装ミストは、水２よりも比重が小さいために水２の上に層を成して浮かび、凝集してスラッジ４として滞留する。なお、アルミン酸タトリウムなどを含有する凝集剤の投入によって塗装ミストを凝集させてスラッジ４を得るようにしてもよい。
　ミスト処理槽１０の第二室１０ｂにおいて水２の上に滞留するスラッジ４は、回収容器１５の開口部周縁から内部へと流れ込み、この流れ込んだスラッジ４は、ポンプ１７によって水２と共にパイプ１６からミスト回収槽２０へと圧送される。そして、ミスト回収槽２０へと圧送されたとスラッジ４は、ミスト回収槽２０の内部で水２の上に層を成して滞留する。
　ミスト回収槽２０の内部で水２の上に層を成して滞留するスラッジ４は、回収容器２１の開口部周縁から当該回収容器２１へと流れ込んで回収され、ポンプ２３によってパイプ２２からスラッジ回収槽３０へと圧送される。ここで、図１および図２に示すように、スラッジ回収槽３０に着脱可能なタンク３１を設置しておけば、タンク３１にスラッジ４が溜まると、このタンク３１をスラッジ回収槽３０から取り外し、このタンク３１に溜まったスラッジ４を所定の廃棄場所に廃棄することができるため、スラッジ４の廃棄処分が容易化する。あるいは、図示は省略するが、タンク３１を設置する以外にも、スラッジ回収槽３０内の上部に滞留しているスラッジ４をスラッジ回収槽３０の外部へ掻き出す可動部材を設置しておき、当該可動部材でスラッジ回収槽３０内に滞留しているスラッジ４を外部へ掻き出すように構成することも可能である。
　また、ミスト回収槽２０に溜まった水２は、図１０に示すように、ポンプ２４によってパイプ２５からミスト処理槽１０へと戻されるため、ミスト処理槽１０とミスト回収槽２０の間を水２が循環して外部に流出することがない。このため、水２を捨てたり、新しい水２と入れ替えるなどの作業が不要となり、資源の有効利用と省力化を図ることができる。さらに、排水の浄化処理などの処理工程も不要となる。
　なお、ミスト回収槽２０からパイプ２２を通ってスラッジ回収槽３０へと送られるスラッジ４にも水分が含まれている。そのため、図１０に示すように、スラッジ回収槽３０からミスト回収槽２０へ水２を戻すための戻しパイプ３２が設置されている。この戻しパイプ３２によってスラッジ回収槽３０内の水分がミスト回収槽２０へ戻される。
　以上のように、本発明に係る湿式ミスト捕集装置１においては、塗装ミストが発生する塗装室（塗装ブース）１００とは別に、ミスト処理槽１０とミスト回収槽２０およびスラッジ回収槽３０とをそれぞれ独立して設けたため、当該湿式ミスト捕集装置１の高さを低く抑えてその小型化を図ることができる。
　また、塗装ミストのスラッジ４をミスト処理槽１０とミスト回収槽２０において２段階に亘って回収するようにしたため、スラッジ４の回収効率が高められ、結果的に当該湿式ミスト捕集装置１の塗装ミストの捕集効率が高められる。
　さらに、塗装室（塗装ブース）１００において発生した塗装ミストを含むエアーのミスト処理槽１０における泡立て器１３による水２の中での泡立てによって、該エアー（ミスト含有エアー）から塗装ミストが分離して水２に効率良く取り込まれるため、当該湿式ミスト捕集装置１の塗装ミストの捕集効率が高められる。
　なお、以上は特に塗装ミストを捕集する場合を例として本発明を説明したが、本発明に係る湿式ミスト捕集装置は、塗装ミストの捕集に適用が限定される訳ではなく、他の任意のミストの捕集に対しても同様に適用可能である。
　また、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

Claims (7)

  1. 　内部に水が貯留された減圧空間を構成し、ミストを含んだエアーを吸引して該エアーに含まれるミストを前記水に取り込んでこれをエアーから分離させるミスト処理槽と、
    　内部が大気圧に保たれ、前記ミスト処理槽においてエアーから分離されたミストを回収するミスト回収槽と、
    　該ミスト回収槽において回収されたミストをスラッジとして回収するスラッジ回収槽と、
    　前記ミスト処理槽に接続された排気ブロアーと、
    を備えることを特徴とする湿式ミスト捕集装置。
  2. 　前記ミスト処理槽には、該ミスト処理槽においてエアーから分離されたミストとこれを含む前記水の一部を前記ミスト回収槽へと圧送するポンプが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の湿式ミスト捕集装置。
  3. 　前記ミスト回収槽には、ミストの前記スラッジを前記スラッジ回収槽へと圧送するポンプが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の湿式ミスト捕集装置。
  4. 　前記ミスト回収槽には、前記水を前記ミスト処理槽へと戻すポンプが設けられていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の湿式ミスト捕集装置。
  5. 　前記ミスト処理槽には、ミストを含むエアーを水中で泡立たせるための櫛歯状のバブリング手段が設けられていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の湿式ミスト捕集装置。
  6. 　前記ミスト処理槽には、エアーを含む水からエアーを分離して除去する気液分離手段が設けられていることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の湿式ミスト捕集装置。
  7. 　前記スラッジ回収槽には、回収した前記スラッジを回収してこれを当該スラッジ回収槽の外部へと廃棄するためのタンクが着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の湿式ミスト捕集装置。
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