(57)【要約】【課題】本発明の目的は、吸気性能の低下を抑制しつつ、分離した粉塵の飛散を防止するサイクロン装置を提供することである。【解決手段】本発明に係るサイクロン装置は、粉塵を含む気体を旋回させることにより気体から粉塵を分離させるように構成され、サイクロン本体、捕集部およびスプレイ部を備えている。サイクロン本体は、円筒形状を呈しており、気体が導入される。サイクロン本体内で旋回気流を発せさせることにより、粉塵と気体を分離する。捕集部は、サイクロン本体の下部に設けられており、サイクロン本体で分離した粉塵を収容するように構成される。スプレイ部は、捕集部および捕集部に収容された粉塵に対して液体を噴霧する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵を含む気体を旋回させることにより前記気体から前記粉塵を分離させるサイクロン装置であって、
前記気体が導入される円筒状のサイクロン本体と、
前記サイクロン本体の下部に設けられ、前記粉塵を収容するための捕集部と、
前記捕集部および前記捕集部に収容された前記粉塵に対して液体を噴霧するスプレイ部と、
を備えるサイクロン装置。
【請求項２】
前記気体が水蒸気を含むことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン装置。
【請求項３】
前記サイクロン本体を加熱する加熱部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のサイクロン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体に含まれる粉塵を分離した後に、分離した粉塵の飛散を防止することが可能なサイクロン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集塵装置の一種として、粉塵を含む気体を円筒状の集塵室内に導入し、旋回流を発生させて空気と粉塵を分離するサイクロン装置がある。サイクロン装置は、遠心力により集塵室の内壁に粉塵を衝突させ、衝突した粉塵が重力により落下することで粉塵の分離を行っている。
【０００３】
サイクロン装置で分離した粉塵は、バケット等に回収され、一定量が溜まると、まとめて廃棄される。しかし、バケット内で一旦回収した粉塵が巻き上がり、再び集塵部に流れ込むことで、粉塵の捕集効率が低下してしまうことがあった。また、粉塵の粒径が小さい場合、サイクロン集塵装置による粉塵の分離が困難になることがある。これは、粒径が小さくなるほど、粉塵に加わる遠心力が小さくなるため、粉塵が内壁側に移動せずに、集塵室の中心部で浮遊してしまうためである。
【０００４】
このような不具合を解消するために、集塵室内に空気を導入する前に、空気に水を噴射する機構を有するサイクロン装置があった（例えば、特許文献１参照）。集塵室内に空気を導入する前にミストを噴射することにより、ミストが粉塵を吸着し、粉塵の重量が増加するため、粉塵に加わる遠心力が大きくなる。また、粉塵同士が密着しやすくなり、より粉塵の粒径が大きくなるため、粉塵の回収効率が向上するとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１２２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、サイクロンに導入する空気の性質によっては、集塵室に導入する前にミストを噴射することができないことがある。例えば、配管等に噴霧した液体に粉塵が吸着されると、配管の閉塞等の不具合が発生するおそれがあった。また、水蒸気を含むような温度の高い気体に液体を噴射すると、気体の温度が低下し、水蒸気が配管や集塵部において結露してしまう。水蒸気が結露した箇所に粉塵が付着すると、配管の閉塞等につながり、吸気性能の低下が発生してしまう。このため、配管等のメンテナンスや清掃の頻度が高まり、生産効率の低下につながることがあった。
【０００７】
本発明の目的は、吸気性能の低下を抑制しつつ、分離した粉塵の飛散を防止するサイクロン装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るサイクロン装置は、粉塵を含む気体を旋回させることにより気体から粉塵を分離させるように構成され、サイクロン本体、捕集部およびスプレイ部を備えている。サイクロン本体は、円筒形状を呈しており、気体が導入される。サイクロン本体内で旋回気流を発生させることにより、粉塵と気体を分離する。捕集部は、サイクロン本体の下部に設けられており、サイクロン本体で分離した粉塵を収容するように構成される。スプレイ部は、捕集部および捕集部に収容された粉塵に対して液体を噴霧する。スプレイ部の一例としては、捕集部の上部から水等の液体をミスト状にして噴射する構成が挙げられる。
【０００９】
サイクロン装置は、粉塵を回収した後に液体を噴霧することで、捕集部に噴霧された液体が粉塵を吸着し、捕集部からサイクロン本体に粉塵が飛散することが防止される。また、捕集部に噴霧することにより、配管等への粉塵の付着が防止され、サイクロン装置の吸引性能の低下が抑制される。
【００１０】
また、気体が水蒸気を含む場合であっても、捕集部にて液体を噴霧することによって気体の温度を低下させることなく処理を行うことが可能になる。また、水蒸気を含むような温度の高い気体は、液体を噴霧しても徐々に蒸発するため、捕集部に過度に液体が溜まることもない。
【００１１】
また、サイクロン本体を加熱する加熱部をさらに備えることが好ましい。加熱部を備えることにより、水蒸気を含む気体の処理を行う際も、気体の温度低下を抑制しつつ、処理することが可能になるため、サイクロン本体や配管等に粉塵が付着することが防止される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、吸気性能の低下を抑制しつつ、分離した粉塵の飛散を防止するサイクロン装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】廃液処理システムの概要を示す図である。
【図２】サイクロン装置の概略を示す図である。
【図３】捕集部およびスプレイ部の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここから、図面を用いて本発明の一実施形態に係るサイクロン装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るサイクロン装置１０を含む廃液処理システムである。廃液処理システムは、混練部５０、サイクロン装置１０および湿式集塵機６０を備えている。廃液処理システムは、ガラス基板のエッチング等で使用した酸性のエッチング廃液を無害化するための処理を行うシステムである。
【００１５】
混練部５０は、エッチング廃液とアルカリ性固化剤を反応させることによりエッチング廃液を中性汚泥化するように構成される。混練部５０は、エッチング廃液とアルカリ性固化剤の反応による水和熱により、水分が蒸発していき、中性汚泥化する。
【００１６】
エッチング廃液は、例えば、Ｈ2ＳｉＦ6等のフッ化物を含んだものであるが、これには限定されない。また、アルカリ性固化剤に好適に用いられる化合物の例としては、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）2 、ＣａＣＯ３、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2 、およびＭｇＣＯ3が挙げられるが、これらには限定されない。混練部５０での反応の一例として、エッチング廃液に酸化カルシウムを添加することにより、以下の蒸発反応および中和反応が発生するものと考えられる。
蒸発反応：ＣａＯ  ＋  Ｈ2Ｏ  →  Ｃａ（ＯＨ）2
中和反応：Ｈ2ＳｉＦ6  ＋  ３Ｃａ（ＯＨ）2  →  ３ＣａＦ2  ＋  ＳｉＯ2  ＋  ４Ｈ2Ｏ
【００１７】
中性汚泥化された廃液は、混練部５０から適宜排出された後に処理される。この反応において発生する水蒸気は、上記反応のように水酸化カルシウムや粉塵等を含んでいるため、そのまま大気に放出することができない。このため、混練部５０においては発生した水蒸気を含む気体は、サイクロン装置１０および湿式集塵機６０において中和処理した後に、大気に放出される。
【００１８】
サイクロン装置１０は、配管４０によって混練部５０と接続されており、混練部５０で発生した水蒸気を含む気体を導入するように構成される。サイクロン装置１０は、サイクロン本体１２、捕集部１４、スプレイ部１６および加熱部１８を備えており、気体に含まれる粉塵を分離し、捕集するように構成される。
【００１９】
サイクロン本体１２は、図２に示すように、上部が筒状であり、その下部に徐々に径が細くなる錐部を有する円筒状を呈している。サイクロン本体１２は、上部周面に配管４０が接続されており、混練部５０で発生した粉塵を含む気体が導入される。
【００２０】
サイクロン本体１２内では、不図示の吸引部からの吸引により旋回流が発生しており、遠心力が加わることにより粉塵が壁面に衝突し、重力で下方へ落下する。サイクロン本体１２の下部には開口部が設けられており、落下した粉塵は、開口部からサイクロン本体１２外へ排出される。
【００２１】
捕集部１４は、有底円筒状を呈しており、サイクロン本体１２下部の開口部に取り付けられている。捕集部１４は、落下してきた粉塵を収容するように構成される。また、捕集部１４の上部は、蓋２０により密閉されている。蓋２０は、サイクロン本体１２と接続するための開口部２２が中央部に設けられており、開口部の周りにスプレイ部１６を接続するための、接続孔が形成される。
【００２２】
スプレイ部１６は、図３（Ａ）に示すように、蓋２０に形成された接続孔に取り付けられており、不図示のタンク等から供給される液体を捕集部１４内に噴霧するように構成される。本実施形態では、捕集部１４に対して均等に液体を噴霧するために３つのスプレイ部１６が設けられているが、捕集部１４のサイズや形状に応じて、スプレイ部１６の数や配置は適宜変更することが可能である。
【００２３】
スプレイ部１６が噴霧する液体は、特に制限はないが、コスト面等を考慮すると、水を使用することが好ましい。水の噴霧は、充円錐型のスプレイを使用することにより、捕集部１４内に均等に水を噴霧することが可能になる。さらに、水の噴霧量は、１００〜４００ｍｌ/min程度に調整されることが好ましい。この範囲で噴霧することにより、噴霧された液体が徐々に蒸発していくため、捕集部１４内に液体が溜まることが防止される。
【００２４】
スプレイ部１６から下方に向かって噴霧された液体は、図３（Ｂ）に示すように捕集部１４の壁面や底面に向かってに噴霧される。捕集部１４に収容された粉塵が、スプレイ部１６から噴霧された水滴に吸着することで、サイクロン本体１２まで飛散することが防止される。
【００２５】
加熱部１８は、サイクロン本体１２を加熱するように構成され、被覆部３０および電源部３２を備えている。被覆部３０は、図２に示すように、サイクロン本体１２の外周面を被覆するように構成される。被覆部３０は電源部３２から電源を供給されることにより発熱し、サイクロン本体１２が加熱される。本実施形態では、加熱部１８の加熱温度を１００〜２００℃に設定している。サイクロン装置１０で処理する気体には、上記蒸発反応で示すように水酸化カルシウムが含まれている。水蒸気が結露すると、粉塵の付着だけではなく、水酸化カルシウムの固着にもつながる。サイクロン本体１２の内壁に固着した水酸化カルシウムは、除去するのが困難であるため、加熱部１８を用いてサイクロン本体１２を加熱することで水酸化カルシウムおよび粉塵の付着をさらに防止することが可能になる。
【００２６】
また、加熱部１８は、サイクロン本体１２だけではなく、配管４０や捕集部１４に対して装着することも可能である。配管４０を加熱することにより、粉塵等の付着をさらに防止することが可能になる。また、捕集部１４を加熱することにより、スプレイ部１６から噴霧された液体の蒸発を促進させることが可能になり、捕集部１４内に液体が溜まることが防止される。
【００２７】
サイクロン装置１０で粉塵が分離された気体は、サイクロン本体１２の上面に接続された配管４２から排出される。排出された気体は、湿式集塵機６０に導入される。湿式集塵機６０は、サイクロン装置１０から排出された気体を液体と接触させることにより、気体の中和およびサイクロン装置１０で分離しきれなかった粉塵の除去を行うように構成される。湿式集塵機６０としては、公知のウェットスクラバーを使用することが可能である。
【００２８】
混練部５０から排出された気体は、サイクロン装置１０および湿式集塵機６０で処理されることによって無害化された状態で大気に放出される。特に、サイクロン装置１０で粉塵を除去することによって排気ラインにおいて粉塵の付着による配管閉塞等の不具合が防止され、生産効率を落とすことなくエッチング廃液の処理が可能になる。
【００２９】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３０】
１０‐サイクロン装置
１２‐サイクロン本体
１４‐捕集部
１６‐スプレイ部
１８‐加熱部
５０‐混練部
６０‐湿式集塵機
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020179341.tif 000005