(57)【要約】【課題】  燃料を用いることなく排煙中のオイルミストを除去できるとともに、長期にわたり高いオイルミスト捕集能力が維持される排煙浄化装置を提供する。【解決手段】  吸気口１４から排気口１１に向って流通する空気を給水口１５から供給された水と接触させて前記空気中のオイルミストを除去する気液接触式の空気浄化装置１と、排煙発生源から排出されるオイルミストを含む排煙Ｓを吸気口１４部に誘導する排煙ダクト２と、吸気ファン３０をそなえ排気口１１に接続された吸気ダクト３と、空気浄化装置１から排出された油分を含む水を貯留する静置式油水分離槽４と、油水分離槽４の下部から取水した水を給水口１５に還流する水還流装置５と、油水分離槽４内の水をコアレッサー方式の油水分離器６５を経て油水分離槽４内に循環させる水循環浄化装置６と、を具備した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口から排気口に向って流通する空気を給水口から供給された水と接触させて前記空気中のオイルミストを除去する気液接触式の空気浄化装置と、
排煙発生源から排出されるオイルミストを含む排煙を前記吸気口部に誘導する排煙ダクトと、
吸気ファンをそなえ前記排気口に接続された吸気ダクトと、
前記空気浄化装置から排出された油分を含む水を貯留する静置式油水分離槽と、
前記静置式油水分離槽の下部から取水した水を前記給水口に還流する水還流装置と、
前記静置式油水分離槽内の水をコアレッサー方式の油水分離器を経て前記静置式油水分離槽内に循環させる水循環浄化装置と、を具備したことを特徴とする排煙浄化装置。
【請求項２】
前記吸気ダクトの前記吸気ファンの前段側に、ダストフィルタを設けたことを特徴とする請求項１記載の排煙浄化装置。
【請求項３】
前記静置式油水分離槽の上部に、前記静置式油水分離槽内の液面上の泡を回転する羽根車により吸引し消泡する消泡機を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の排煙浄化装置。
【請求項４】
前記水循環浄化装置の前記コアレッサー方式の油水分離器の前段側に、オイルフィルタを設けたことを特徴とする請求項１または２または３記載の排煙浄化装置。
【請求項５】
前記空気浄化装置が、上部に排気口を有する箱体の底部を多数の通気穴を有する保水板で構成し、この保水板上に水を供給する給水口を設けるとともに、排水口を有する水受皿を前記箱体の下側に設けて、この水受皿と前記箱体との間に吸気口を形成して成ることを特徴とする請求項１または２または３または４記載の排煙浄化装置。
【請求項６】
前記空気浄化装置の前記箱体の側壁部に、下端縁が前記水受皿内の水中に所定量浸漬し前記吸気口と前記箱体内とを仕切る仕切板を設けたことを特徴とする請求項５記載の排煙浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はたとえば熱処理炉などの排煙中のオイルミストを除去して浄化する排煙浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼材料などから成る被処理材の焼入処理をおこなう焼入炉では、高温の被処理品の焼入油槽への浸漬によりオイルミスト（小油滴）が大量に発生し、また焼入後の焼戻炉においても、被処理品に付着した焼入油の加熱によりオイルミストおよびすす（油煙）が発生する。そしてこれらの炉の排煙中のオイルミストを除去する装置としては、たとえば排気ダクトの内周面に沿って常時流れる冷却水との接触により、排煙中のオイルミストを捕集する局所排気装置や、熱処理材から発生する油煙を吸引して燃焼装置で燃焼させる油煙処理装置が提案されている（たとえば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開平５−２３１６３２号公報（第１−３頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−３５６３３２号公報（第１−４頁、図１−図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが上記の特許文献１記載の装置では、冷却水により捕集されたオイルミストは冷却水タンク中に戻りそのまま循環使用されるため、時間と共に冷却水中の油分が増加し、オイルミスト捕集能力が低下するという問題点を有するものであった。また上記の特許文献２記載の装置では、燃焼室における油煙燃焼用の燃料を必要とし、不経済であるうえ、燃焼排ガスの処理も必要となるなどの問題点を有するものであった。
【０００４】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、燃料を用いることなく排煙中のオイルミストを除去できるとともに、長期にわたり高いオイルミスト捕集能力が維持される排煙浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の排煙浄化装置は、吸気口から排気口に向って流通する空気を給水口から供給された水と接触させて前記空気中のオイルミストを除去する気液接触式の空気浄化装置と、排煙発生源から排出されるオイルミストを含む排煙を前記吸気口部に誘導する排煙ダクトと、吸気ファンをそなえ前記排気口に接続された吸気ダクトと、前記空気浄化装置から排出された油分を含む水を貯留する静置式油水分離槽と、前記静置式油水分離槽の下部から取水した水を前記給水口に還流する水還流装置と、前記静置式油水分離槽内の水をコアレッサー方式の油水分離器を経て前記静置式油水分離槽内に循環させる水循環浄化装置と、を具備したことを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、吸気ファンにより吸引され空気浄化装置内を流通する排煙中のオイルミストは、給水口から供給された水中に捕集され、この水中に捕集された油分は、静置式油水分離槽内での比重差による分離に加えて水循環浄化装置により循環除去されるので、水還流装置により給水口に還流される水は、油分の少ないオイルミスト捕集能力の高い状態で循環使用され、長期にわたり高いオイルミスト捕集能力が維持される。
【０００７】
この発明において、吸気ダクトには吸気ファンのみを設けた構成としてもよいが、請求項２記載の発明のように、前記吸気ダクトの前記吸気ファンの前段側に、ダストフィルタを設けた構成とすれば、空気浄化装置から排出される排煙中に残存する粉じんをダストフィルタが捕集し、粉じんの外部への放出を防止できる。
【０００８】
またこの発明において、静置式油水分離槽には格別の消泡装置を設けなくてもよいが、請求項３記載の発明のように、前記静置式油水分離槽の上部に、前記静置式油水分離槽内の液面上の泡を回転する羽根車により吸引し消泡する消泡機を設けた構成とすれば、空気浄化装置部におけるバブリングに伴って発生する気泡は、静置式油水分離装置内の液面上部において消泡機により油滴化され、上記液面上の気泡蓄積量が過大となるのを防止できる。
【０００９】
またこの発明において、水循環浄化装置はコアレッサー方式の油水分離器を配管を介して直接取水口に接続してもよいが、請求項４記載の発明のように、前記水循環浄化装置の前記コアレッサー方式の油水分離器の前段側に、オイルフィルタを設けた構成とすれば、オイルフィルタがスラッジ類を除去するので、コアレッサー方式の油水分離器におけるコアレッサーのスラッジ類による目詰りを防止できる。
【００１０】
またこの発明において、気液接触式の空気浄化装置としては、ノズル状の給水口から水を噴霧して小滴状の水と空気との接触により上記空気中のオイルミストを除去するスプレータイプの空気浄化装置などを用いてもよいが、請求項５記載の発明のように前記空気浄化装置として、上部に排気口を有する箱体の底部を多数の通気穴を有する保水板で構成し、この保水板上に水を供給する給水口を設けるとともに、排水口を有する水受皿を前記箱体の下側に設けて、この水受皿と前記箱体との間に吸気口を形成して成る空気浄化装置を用いれば、空気浄化装置の保水板部におけるバブリングにより排煙中のオイルミストを水中に効率よく捕集できるので、好ましい。
【００１１】
さらに請求項６記載の発明のように、前記空気浄化装置の前記箱体の側壁部に、下端縁が前記水受皿内の水中に所定量浸漬し前記吸気口と前記箱体内とを仕切る仕切板を設けた構成とすれば、仕切板下端部を経て水受皿内の水中を通過する排煙によるバブリングにより、排煙中のオイルミストは、先ず水受皿部において効率よく確実に水中に捕集されたのち、保水板部においても捕集されるので、特に高いオイルミスト捕集能力が得られるので、好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、燃料を用いることなく排煙中のオイルミストを除去できるとともに、オイルミストを捕集した水は静置式貯水槽および水循環浄化装置により油分を分離されて循環使用されるので、長期にわたり高いオイルミスト捕集能力が維持される。
【００１３】
上記の効果に加えて、請求項２記載の発明によれば、粉じん含有量の多い排煙の場合でも、吸気ダクトからの粉じんの外部への放出を確実に防止できる。
【００１４】
また上記の効果に加えて、請求項３記載の発明によれば、静置式油水分離槽内に蓄積される気泡量が過大となるのを抑制でき、人手による面倒な泡除去作業は不要となり、保守容易な排煙浄化装置が得られる。
【００１５】
また上記の効果に加えて、請求項４記載の発明によれば、油水分離器のコアレッサーの目詰りによる破損や油水分離能力低下を防止でき、保守の手間がかからず、水循環浄化装置の高い油水分離能力を維持できる。
【００１６】
また上記の効果に加えて、請求項５記載の発明によれば、空気浄化装置の保水板部におけるバブリングにより、排煙中のオイルミストを水中に効率よく捕集でき、さらに請求項６記載の発明によれば、保水板部に加えて水受皿部におけるバブリングによっても排煙中のオイルミストを水中に捕集できるので、さらに高いオイルミスト捕集能力が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１および図２に示す一例により、この発明の実施の形態を説明する。図１は排煙浄化装置の全体を示す構成図で、この発明の排煙浄化装置は、空気浄化装置１と、排煙ダクト２と、吸気ダクト３と、静置式油水分離槽４と、水循環装置５と、水循環浄化装置６とを備えている。以下、これらの各部について説明する。
【００１８】
空気浄化装置１は、厨房の排気浄化用などにも用いられる形式のもので、図２に示すように、上部に排気口１１を有する箱体１０の底部を、多数の通気穴１２ａを有し水平方向に延びる保水板１２で構成し、この箱体１０の下側に水受皿１３を設けて、この水受皿１３と箱体１０との間に、箱体１０の長手方向に延びる吸気口１４を形成してある。１５は箱体１０内の上部に設けた給水口で、保水板１２上に水を供給するためのものであり、また１６は水滴除去用の金網製のフィルタである。水受皿１３にはオーバーフロー式の排水口１７を設けてある。そしてこの例では箱体１０の側壁１０ａの下部に、下端縁が水受皿１３内の水Ｗ内に浸漬する仕切板１８を、上下位置調節可能にねじ止め取付けしてある。水受皿の端壁１３ａは箱体１０の端壁に密接しているので、この仕切板１８によって箱体１０の内部空間と吸気口１４部とが、水封状態で仕切られるようになっている。
【００１９】
また排煙ダクト２は、図１に示すように排煙発生源である熱処理炉２０（この例では焼入炉）の排煙口２１から排出されるオイルミストを含む排煙Ｓを、空気浄化装置１の吸気口１４部に誘導するためのもので、その上端開口部２２は、水受皿１３の両側部下方位置において上向きに開口している。
【００２０】
吸気ダクト３は、上記の排煙Ｓを吸気口１４から箱体１０内を経て排気口１１部へと吸引し排気するためのもので、吸気ファン３０をそなえ、排気口１１に接続されている。またこの例では吸気ファン３０の前段側に、ダストフィルタ３１，３２をそなえた集じん室３３が設けてある。吸気ファン３０の吹出口３０ａは、この例では工場建屋内に開口させてあるが、ダクト等を介して屋外に開口させるようにしてもよい。３４，３５は吸気量調整用のダンパで、ダンパ３５の方は開口部３５ａから吸気する希釈用空気量を調整して吸気口１４からの吸気量を調整するもので、必要に応じて設けられる。
【００２１】
静置式油水分離槽４は、水受皿１３の排水口１７に接続した排液管４０により、水受皿１３から排出される油分を含む水（排液）を受入れて貯留し、油と水の比重差により油水分離をおこなうもので、４２は槽体４１の下部位置（分離した水Ｗ層に相当する位置）に設けた取水口、４３は槽体４１の上部位置（分離した油混じりの水Ｗ０層に相当する位置）に設けた取水口である。また４４はボールタップをそなえた給水管で、図示しない給水源に接続され、槽体４１内の液面Ｆを一定位置に維持するよう自動給水をおこなうものである。またこの例では槽体４１の上部に、液面Ｆ上の泡Ｂを、回転する羽根車４５ａにより吸引してケーシング側面に衝突させて消泡し液化する消泡機４５を設けてある。
【００２２】
また水還流装置５は、前記の静置式油水分離槽４の取水口４２と、空気浄化装置１の給水口１５とを接続する給水管路５０内に、ポンプ５１と流量調整用の弁５２を設けて成る。
【００２３】
また水循環浄化装置６は、一端部が静置式油水分離槽４の取水口４３に接続され、他端部が還流口６１として槽体４１内に開口する循環管路６０内に、ポンプ６２と、流量調整用の弁６３と、オイルフィルタ６４と、コアレッサー方式の油水分離器６５とを設けて成る。コアレッサー方式の油水分離器６５は、繊維製フィルタ状のコアレッサー６６の内部で捕捉した微小油滴を凝集・粗大化させて外面から離脱させ、比重差分離する公知の構成のものであり、分離した油分は上部排出口から、開閉弁６７付きの排油管６８を経て廃油貯槽６９へと排出される。またオイルフィルタ６４は上記油水分離器６５に流入する油混じりの水Ｗ０の中のスラッジ等の固形粒子を予備的に除去するもので、油混じりの水の含有物や含有量等に応じて用いられる。
【００２４】
上記構成の排煙浄化装置により排煙の浄化処理をおこなうには、水還流装置５のポンプ５１を運転して空気浄化装置１の給水口１５から水Ｗを保水板１２上に供給して、図２に示すように保水板１２上に水膜（浅い水層）Ｖを形成させ、水受皿１３内に、仕切板１８の下端部が浸漬される所定深さの水Ｗが貯留された状態で、給水口１５から水Ｗの一定流量での供給を続けながら、吸気ファン３０を運転する。すると吸気ファン３０による吸引圧力により、箱体１０内を介して仕切板１８の内外で気圧差が生じて、水受皿１３内の水Ｗの仕切板１８の外側の水位が下り、仕切板１８の下端縁部との間に生じる小さなすきまから仕切板内側へ向う吸引空気流が形成されるので、排煙口２１から排出され排煙ダクト２を経て吸気口１４部に誘導された排煙Ｓは、上記すきま部を通って吸引され、図１に鎖線Ｐで示すように水受皿１３内の水Ｗにバブリングを生じさせ、水Ｗとの激しい接触によって排煙Ｓ中のオイルミストおよびすすなどの粉じん類は、水Ｗ中に効率よく確実に捕集される。
【００２５】
このようにして水受皿１３の水Ｗ内を通過しさらに上方へ吸引される排煙Ｓは、保水板１２の通気穴１２ａを経て上方へ吸引され、このとき保水板１２上に形成されている水膜Ｖ部の通過により、この保水板１２部においても鎖線Ｑで示すようにバブリングを生じさせ、水Ｗとの激しい接触によって排煙Ｓ中に残存しているオイルミストやすすなどの粉じんは水Ｗ中に効率よく確実に捕集され、水滴をフィルタ１６により除去されたのち、排気口１１から排気される。そしてこの排気中に残存粉じんが含まれている場合でも、集じん室３３のダストフィルタ３１，３２により、この残存粉じんを除去されたのち、吸気ファン３０の吹出口３０ａから、清浄空気として放出されるのである。
【００２６】
上記の各バブリングによりオイルミスト等を捕集した油分を含む水は、排水口１７から排液管４０を介して静置式油水分離槽４内に流入して貯留され、槽体４１内で比重差による油水分離がおこなわれる。槽体４１内の液層下部の水Ｗは、水還流装置５により前記給水口１５へ循環供給され、上記の排煙Ｓの浄化に循環使用される。
【００２７】
また槽体４１内の液層上部の油混じりの水Ｗ０は、ポンプ６２の運転により水循環浄化装置６の循環管路６０内を流れ、オイルフィルタ６４によりスラッジ類を除去されたのち、コアレッサー方式の油水分離器６５において、コアレッサー６６による強力な油水分離作用を受けて、油分を除去されて槽体４１内へと還流される。このときオイルフィルタ６４がプレフィルタとして油水分離器６５の前段部にあるので、油混じりの水Ｗ０がスラッジ類を含むものであってもそのスラッジ類が除去されるため、油水分離器６５へスラッジ類が流入して目詰りによりコアレッサー６６の破損や油水分離能力の低下が生じるのを、防ぐことができるのである。
【００２８】
このように空気浄化装置１においてオイルミスト等を捕集した水は、静置式油水分離槽４での比重差による油水分離と水循環浄化装置６におけるコアレッサー６６による油水分離とによって、油分を充分除去された清澄な水Ｗとして水還流装置５を介して給水口１５に還流されて排煙浄化に循環使用され、水Ｗの高いオイルミスト捕集能力が維持されるのである。
【００２９】
また水受皿１３からの水には、前記バブリングにより気泡状となった油が多量に混入しており、槽体４１の上部にはこの泡Ｂが蓄積されるが、消泡機４５の運転によりこの泡Ｂを消泡して油滴化させることにより、泡量が過大となり人手による面倒な泡除去作業が必要となるという事態を避けることができるのである。
【００３０】
上記の例では、空気浄化装置１の箱体１０の側壁１０ａ部に、下端縁が水受皿１３内の水中に浸漬した仕切板１８を設けたが、この仕切板１８の付設を省略してもよい。この場合は排煙Ｓ中のオイルミストは保水板１２上の水とのバブリングのみにより水中に捕集されることになるが、バブリング状態における排煙Ｓは水Ｗと激しく接触するため、たとえば前記特許文献１における排気ダクト内周面に沿って流れる水や、排煙流にノズルにより噴霧された水による捕集などに比べて、はるかに高いオイルミスト捕集能力が得られるのである。
【００３１】
またこの発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえば空気浄化装置１は、水受皿１３内の水面位置に応じて給水口１５からの給水量の調節や水受皿１３からの排水量を調節するものや、保水板１２を省略して仕切板１８による水受皿部におけるバブリングのみにより排煙中のオイルミストを捕集するものなど、上記以外の構成のものとしてもよく、また上記のバブリングタイプの代りに、水をノズル状の給水口から噴霧して排煙流に吹付けるスプレータイプの空気浄化装置など、他形式の空気浄化装置を用いてもよい。また排煙中のオイルミストや粉じんの量や成分などによっては、ダストフィルタ３１，３２や消泡機４５やオイルフィルタ６４等は、省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示す排煙浄化装置の全体構成図である。
【図２】図１における空気浄化装置１の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…空気浄化装置、２…排煙ダクト、３…吸気ダクト、４…静置式油水分離槽、５…水還流装置、６…水循環浄化装置、１０…箱体、１０ａ…側壁、１１…排気口、１２…保水板、１２ａ…通気穴、１３…水受皿、１４…吸気口、１５…給水口、１７…排水口、１８…仕切板、２０…熱処理炉（排煙発生源）、２１…排煙口、３０…吸気ファン、３１…ダストフィルタ、３２…ダストフィルタ、４０…排液管、４２…取水口、４３…取水口、４５…消泡機、４５ａ…羽根車、５０…給水管路、５１…ポンプ、６０…循環管路、６１…還流口、６２…ポンプ、６４…オイルフィルタ、６５…油水分離器、６６…コアレッサー。
【図１】
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【図２】
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