ＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法
【課題】塗料ミストに含まれる無機成分の堆積を抑制し得て、クリーニング作業負担を軽減することができるばかりでなく、フィルタ濾材の目詰まりに伴うフィルタ圧力損失の増加を抑えつつ長期の連続稼働を実現することができるＶＯＣガス処理装置を提供する。
【解決手段】円筒状の吸着カートリッジ５に収納された吸着フィルタユニット１４は、円筒形状のフィルタ濾材１８と、フィルタ濾材１８を包囲するようにフィルタ濾材１８の外径よりも大径な内径を有する円筒状の掻き取り部材１９と、フィルタ濾材１８の稜線付近の外周面と掻き取り部材１９の内周面とが接触するように掻き取り部材１９を変位可能に支持するクリップ２１並びに金網保持部材２２とを備えている。
【解決手段】円筒状の吸着カートリッジ５に収納された吸着フィルタユニット１４は、円筒形状のフィルタ濾材１８と、フィルタ濾材１８を包囲するようにフィルタ濾材１８の外径よりも大径な内径を有する円筒状の掻き取り部材１９と、フィルタ濾材１８の稜線付近の外周面と掻き取り部材１９の内周面とが接触するように掻き取り部材１９を変位可能に支持するクリップ２１並びに金網保持部材２２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷・塗装工場等で使用されるインクや塗料に含まれるベンゼン・キシレン・トルエン等の揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」と称する）を除去処理するＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塗装工場・印刷工場・化学工場等にあっては、インク・塗料・接着剤等の原料の化学物質に起因して、ベンゼン・キシレン・トルエン等の様々なＶＯＣガスが発生する。
【０００３】
このようなＶＯＣガスは、悪臭公害や光化学オキシダント生成防止といった観点から、ＶＯＣガス処理装置を用いて無害化処理を行なっている。
【０００４】
また、ＶＯＣガス処理装置としては、吸着ユニットを収納した複数の吸着カートリッジを環状に配置したロータを備えていると共に、このロータを間欠回転させつつ吸着カートリッジの一端口から塗料ミスト等の微粒子を含んだ排ガスを導入し、吸着ユニットにより可燃性ＶＯＣ並びに微粒子を吸着するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この際、ＶＯＣガス処理装置は、ロータの回転領域中に熱風を導入して溶剤を脱離させる溶剤脱離ステーション部と、吸着ユニットに付着した塗料ミスト等を焼却又は減量処理する微粒子処理ステーション部と、を設け、有機溶剤の吸着／脱離の再生サイクルを形成すると共に、付着した塗料ミストの消滅または減量によって吸着カートリッジの目詰まりを抑制し、カートリッジ寿命の延長化を実現している。
【０００６】
また、このようなＶＯＣガス処理装置の吸着ユニットに使用されるＶＯＣガス除去用フィルタとしては、無機質の繊維を用いて円筒状とした内外２層構造とし、これ等内外各層の何れか一方の層体内に合成ゼオライトを担持させることにより、耐熱・耐久性を維持しつつ、高温風を用いて吸着したＶＯＣガスの除去並びに付着した塗料の熱分解による再生を可能とした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８１０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０４９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、印刷・塗装工場等でＶＯＣガス処理装置を用いてＶＯＣガスを吸着／脱離させる際には、微粒子処理ステーション部において、５００℃程度の高温ガスで加熱する事で塗料ミストに含まれる有機成分を気化することで除去・減量することができるが、塗料ミストに含まれる一部の無機成分だけは高温ガスで気化することができず、ＶＯＣガス除去用フィルタに付着したまま次第に堆積してしまうという問題が生じていた。
【０００８】
また、対象物に印刷又は塗装を行う際に有機系樹脂塗料を用いた場合、印刷又は塗装後の対象物における耐候性・耐酸性・耐熱性・耐摩耗性を持たせるためには、適度な無機成分を含ませる必要がある。
【０００９】
この無機成分は、通常の有機成分よりもそれ自身が耐熱性を有しているため、上述したような塗料ミストの除去・減量過程では除去することが困難で、熱分解することができない塗料ミストに含まれる無機成分は、ＶＯＣガス除去用フィルタの表面に付着したままとなってフィルタ圧力の損失を上昇させてしまうという問題も生じていた。
【００１０】
従って、ＶＯＣガス除去用フィルタにあっては、定期的に付着した無機成分を取り除くためにフィルタクリーニングを実施する必要があった。
【００１１】
具体的には、ＶＯＣ処理装置から吸着フィルタカートリッジを取り外した後、この吸着フィルタカートリッジを分解して内部の吸着フィルタユニットを取り出すことにより、表面に固着した無機成分を掻き落として吸引する等の作業を行っていた。
【００１２】
さらに、このような取り外し・分解・吸引といった煩雑な作業は、複数の吸着フィルタカートリッジの全てに対して行う必要があるため、クリーニング作業者の作業負荷が大きいばかりでなく、印刷や塗装作業の効率低下の要因ともなっていた。
【００１３】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、塗料ミストに含まれる無機成分の堆積を抑制し得て、クリーニング作業負担を軽減することができるばかりでなく、フィルタ濾材の目詰まりに伴うフィルタ圧力損失の増加を抑えつつ長期の連続稼働を実現することができるＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法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】
【００１４】
本発明のＶＯＣガス処理装置は、吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジと、該吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータと、該ロータを回転させる駆動装置と、を備え、前記ロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理するＶＯＣガス処理装置において、前記吸着フィルタユニットは、円筒形状のフィルタ濾材と、該フィルタ濾材を包囲するように該フィルタ濾材の外径よりも大径な内径を有する円筒状の摺接部材と、前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面と前記摺接部材の内周面とが接触するように前記摺接部材を変位可能に支持する支持部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、フィルタ濾材の外周に原材料に含まれる除去し難い無機成分が固着・残留しようとした場合に、フィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面との摺動によってフィルタ濾材の外表面に付着した無機成分を除去することができ、フィルタ濾材の目詰まりに伴う圧力損失の増加を抑制することができる。
【００１６】
また、前記ロータの回転に連動する前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に伴う前記吸着フィルタユニットの位相ズレを維持して前記ロータの一回転中に前記吸着フィルタユニットの稜線を３６０度変位させる振子部材を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、振子部材によって前記ロータの一回転中における前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に伴う前記吸着フィルタユニットを３６０度で位相ズレさせることにより、フィルタ濾材の全外表面に付着した無機成分を満遍なく除去することができる。
【００１８】
さらに、前記振子部材は、前記ロータの一回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを許容し且つ前記ロータの他回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを阻止するロック部材を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、ロータの回転方向が正転方向の際と逆転方向の際とでフィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面との摺動が往復してしまうことを防止し得て、ＶＯＣ吸着運転中には摺動させず、それ以外のクリーニング運転時のみ摺動させることで、効率良く無機成分のみを除去することができる。
【００２０】
また、前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の各吸着フィルタユニットに前記振子部材が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、各吸着フィルタユニットに設けた振子部材により、独立してフィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面とを摺動させることができる。
【００２２】
さらに、前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の吸着フィルタユニットが、一つの前記振子部材によって連動・連結されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、一つの吸着フィルタユニットに設けた振子部材により、複数の吸着フィルタユニットを連動してフィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面とを摺動させることができる。
【００２４】
本発明のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法は、吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理すると共に、前記ロータの回転に伴う前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に連動して前記吸着フィルタユニットを構成する円筒形状のフィルタ濾材の位相をズラすと同時に、該フィルタ濾材を包囲する円筒状の摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に接触させて前記フィルタ濾材の外周面をクリーニングすることを特徴とする。
【００２５】
本発明のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法によれば、フィルタ濾材の外周に原材料に含まれる除去し難い無機成分が固着して残留しても、摺接部材の摺動によってフィルタ濾材表面に付着した無機成分を除去することができ、フィルタ濾材の目詰まりに伴う圧力損失の増加を抑制することができる。
【００２６】
また、前記ロータが一回転方向に回転している際にのみ前記フィルタ濾材の位相をズラして前記摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に摺接させることを特徴とする。
【００２７】
本発明のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法によれば、例えば、ＶＯＣ吸着運転時と同方向のロータ回転時にはフィルタ濾材の外周面に対する摺接部材の摺接を停止して吸引・吸着中のＶＯＣガスをフィルタ濾材の表面に擦り付けることを抑制し、ＶＯＣ吸着運転時のロータ回転方向とは逆方向のロータ回転時にのみフィルタ濾材の外周面に対して摺接部材を摺接させて摺接部材の摺動によってフィルタ濾材表面に付着した無機成分を除去することができ、フィルタ濾材の目詰まりに伴う圧力損失の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法は、塗料ミストに含まれる無機成分の堆積を抑制し得て、クリーニング作業負担を軽減することができるばかりでなく、フィルタ濾材の目詰まりに伴うフィルタ圧力損失の増加を抑えつつ長期の連続稼働を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施形態は本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限りこれらの態様に限定されるものではない。
【００３０】
以下、本発明に係るＶＯＣガス処理装置に係る一実施の形態を図面と共に説明する。
【００３１】
（ＶＯＣガス処理装置）
先ず、図１に基づいて、本発明に係るＶＯＣガス処理装置のシステム構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置のシステム構成を示すブロック説明図である。
【００３２】
図１において、本発明のＶＯＣガス処理装置１は、回転可能なロータ２を備えている。
【００３３】
ロータ２は、図示を略する塗装ブース等から未処理ガス（排ガス）を吸込ダクトＤ１で取り込んで排ガス中に含まれる可燃性の揮発性有機化合物や微粒子等を吸着する吸着ステーション部Ｖと、１５０〜２００℃に加温された熱風を導入して排ガス中に含まれる有機溶剤を脱離させる溶剤脱離ステーション部Ｗと、５５０〜６００℃の高温に加熱された熱気を導入して塗料ミスト等の微粒子を焼却又は減量処理する微粒子処理ステーション部Ｘと、が配置されている。
【００３４】
吸着ステーション部Ｖに吸引する未処理ガスは、有機溶剤を吸着処理した後の清浄ガスを排出ダクトＤ２から外部に排出するための第１排気ファンＦ１によって吸引される。
【００３５】
溶剤脱離ステーション部Ｗに導入される熱風は、第１ヒータＨ１によって有機溶剤の沸点以上である１５０〜２００℃に加温されて溶剤脱離ステーション入口ダクトＤ３から導入される。また、溶剤脱離ステーション部Ｗにより脱離された有機溶剤を含んだ空気は溶剤脱離ステーション出口ダクトＤ４から触媒の燃焼可能な２００〜２５０℃に加熱する第２ヒータＨ２へと送られる。
【００３６】
微粒子処理ステーション部Ｘには、第２ヒータＨ２によって加熱された脱離有機溶剤を含んだ空気を触媒部Ｃで５５０〜６００℃に燃焼分解した後の高温ガスが微粒子処理ステーション入口ダクトＤ５から導入される。また、微粒子処理ステーション部Ｘで微粒子を処理した後の高温ガスは微粒子処理ステーション出口ダクトＤ６から熱交換器ＨＥへと送られる。
【００３７】
尚、第２ヒータＨ２と触媒部Ｃとは脱離溶剤燃焼部を構成している。また、熱交換器ＨＥは、放熱側で４００℃から４０℃に冷却処理された排ガスが第２排気ファンＦ２から排気され、受熱側で大気を１５０℃に加温したうえで第１ヒータＨ１に導入される。
【００３８】
（ロータ２の構成）
次に、図２乃至図４に基づいて、ロータ２の具体的な構成を説明する。
【００３９】
図２は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの斜視図、図３は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの分解斜視図、図４は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの正面図である。
【００４０】
図２乃至図４において、ロータ２は、筐体状に組み合わされたフレーム３に支持・包囲されており、離間状態で対向する一対の円板状のロータプレート４，４と、一対のロータプレート４，４間に挟持されるように周縁部に沿って環状に隣接配置された複数の吸着カートリッジ５…と、一対のロータプレート４，４を回転させる回転軸６と、一対のロータプレート４，４の各外側にそれぞれ位置して吸込ダクトＤ１に連通された吸気用チャンバー７並びに排出ダクトＤ２に連通された排気用チャンバー８と、を備えている。また、ロータ２は、モータ９（図４参照）の駆動によって回転軸６を回転中心として回転する。この際、ロータ２は、図４の時計回り方向Ｎに回転し、その１回転中（例えば、所要時間２４分間）でＶＯＣガスの吸着／脱離サイクルを実現している。
【００４１】
尚、図４において、背面側に位置する構成部材の符号を正面側に位置する構成部材の符号に括弧書きで付している。
【００４２】
また、上述したロータ２の回転は、間欠的に行われ、例えば、数分間の吸着動作／脱離サイクル毎に第１排気ファンＦ１が吸引稼働すると共に、ロータ２が一定角度（例えば、３０度）毎に回転・停止するといった間欠回転動作が繰り返される。
【００４３】
（ロータプレート４の構成）
各ロータプレート４，４には、例えば、１２個の連通口４ａ…と短尺管（スペーサ）４ｂとが同軸上に配置され、各ロータプレート４，４の連通口４ａ…同士を対向させた状態で１２個の吸着カートリッジ５…をロータプレート４，４間で挟持する。
【００４４】
また、各チャンバー７，８は、この１２個の連通口４ａ…のうち、回転中の下死点寄り２個を除いた１０個を外方から覆うようにフレーム３に支持されている。また、各チャンバー７，８の内壁面には、その１０個の連通口４ａ…と連通する環状の開口部７ａ，８ａが形成されている。
【００４５】
これにより、本実施の形態では、１２個の吸着カートリッジ５…は、ＶＯＣガスの吸着／脱離サイクルとして、下死点に位置したときの２個を除いた１０個を吸着ステーション部Ｖとして利用し、下死点に位置したときの２個のうちの一方（ロータ回転方向上流側）を溶剤脱離ステーション部Ｗ、他方（ロータ回転方向下流側）を微粒子処理ステーション部Ｘとして利用する。
【００４６】
尚、ＶＯＣガスの吸着／脱離サイクルにおけるロータ２の回転中において、溶剤脱離ステーション部Ｗに位置したときの連通口４ａ…は各ダクトＤ３，Ｄ４と連通され、微粒子処理ステーション部Ｘに位置したときの連通口４ａ…は各ダクトＤ５，Ｄ６と連通される。
【００４７】
また、吸着カートリッジ５…は、ロータ２の周縁部で固定されている。従って、各吸着カートリッジ５…の上死点（稜線）に位置する部分は、ロータ２の１回転サイクル中において、その回転姿勢が３６０度ズレるように変位する。
【００４８】
ところで、溶剤脱離ステーション部Ｗと微粒子処理ステーション部Ｘとして利用する連通口４ａ…の位置は、上述した下死点に位置したときに限定されるものではないが、少なくとも隣接する２個の連通口４ａ…を利用する。
【００４９】
また、吸着ステーション部Ｖとして利用する連通口４ａ…の数を９個とし、微粒子処理ステーション部Ｘの次サイクル位置に、吸着カートリッジ５…の内部に冷風を導入して冷却する冷却ステーション部を配置しても良い。
【００５０】
（吸着カートリッジ５の構成）
次に、図５乃至図８に基づいて、吸着カートリッジ５の具体的な構成を説明する。
【００５１】
図５は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図、図６は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）、図７は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの背面図（排気側）、図８は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの断面図である。
【００５２】
図５乃至図８において、吸着カートリッジ５…は、両端に環状の外側フランジ１０ａ（吸気側）並びに内側フランジ１０ｂ（排気側：図８参照）を一体に形成すると共に把手１１を固定した円筒形状の筒体１０と、この筒体１０の両端を閉成する蓋体１２，１３と、筒体１０に内装されて蓋体１２，１３に挟持される複数の吸着フィルタユニット１４…と、を備えている。
【００５３】
尚、蓋体１２，１３は、ネジ１５…及びネジ１６…によって筒体１０の各フランジ１０ａ，１０ｂに固定されていると共に、それぞれ複数の通気孔１２ａ…及び通気孔１３ａ……が形成されている。また、吸着フィルタユニット１４…は、蓋体１２側にてボルト１７…によって固定されている。さらに、蓋体１３の内側には、吸着フィルタユニット１４…の一端側を支持するために、通気孔１３ａ…を取り巻くように突出された環状フランジ１３ｂ…が形成されている。
【００５４】
これにより、吸着カートリッジ５…は、ＶＯＣ吸着動作時には蓋体１２の通気孔１２ａ…より筒体１０内に塗料ミストが導入され、吸着フィルタユニット１４…を通過して蓋体１３の通気孔１３ａ…より濾過された空気が排出される（図８の矢印参照）。
【００５５】
（吸着フィルタユニット１４…の構成）
次に、図９乃至図１１に基づいて、吸着フィルタユニット１４…の具体的な構成を説明する。
【００５６】
図９は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの分解斜視図、図１０は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの正面図（吸気側）、図１１は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの断面図である。
【００５７】
図９乃至図１１において、吸着フィルタユニット１４…は、外層材１８ａと内層材１８ｂとで円筒状とされたフィルタ濾材１８と、フィルタ濾材１８の外周を包囲する円筒状の摺接部材としての掻き取り部材１９と、フィルタ濾材１８の一端側を保持する有底円筒形状のフィルタ保持部材２０と、掻き取り部材１９の一端側を複数（例えば、４つ）のクリップ２１を介して保持すると共にフィルタ保持部材２０の中心から突出された軸部２０ａが貫通する有底円筒形状の金網保持部材２２と、から構成されている。
【００５８】
フィルタ濾材１８は、例えば、外層材１８ａは多結晶アルミナファイバー等のガラス繊維フィルタから構成された塗装ミスト除去用とされ、内層材１８ｂはゼオライトを胆持させたセラミックフィルタから構成されたＶＯＣ吸着用とされている。
【００５９】
掻き取り部材１９は、比較的目の粗い金網状のものが用いられ、フィルタ濾材１８の外径よりも大きい内径とされ、これにより、掻き取り部材１９の自重によりフィルタ濾材１８の外表面の上死点と接触する。
【００６０】
フィルタ保持部材２０は、その中心の軸部２０ａで金網保持部材２２からカバー２８に至る各部材を支持することで、掻き取り部材１９を除く中心軸を規定する。
【００６１】
一方、各吸着フィルタユニット１４…には、それぞれ独立した振子ユニットＦが設けられている。
【００６２】
この振子ユニットＦは、フィルタ保持部材２０と金網保持部材２２との間に介在されて軸部２０ａが貫通するワッシャ（スペーサ）２３と、金網保持部材２２の外側（吸気側）で軸部２０ａが貫通する略半円形状の大振子２４と、大振子２４の回転中心と同軸上で大振子２４に固定された小振子押え板２５と、大振子２４と小振子押え板２５との間で一端が揺動可能に支持された小振子２６と、小振子２６の自由端が係止する複数（例えば、１２ヶ所）の爪部２７ａ…を回転中心側に向けて突出させた環状の係止輪部材２７と、大振子２４・小振子押え板２５・係止輪部材２７を金網保持部材２２とで挟持するカバー２８とを備えている。
【００６３】
大振子２４は、比重の高い材質を用いて略半円形状（扇形状）に形成され、軸部２０ａに吊り下げられることによって、自重により常に下向きに懸架した姿勢を維持するようになっている。
【００６４】
小振子押え板２５は、薄肉金属板等から略小判型を呈しており、その一端側には軸部２０ａが貫通する貫通孔２５ａが形成され、その他端寄りには小振子２６の一端を支持する支持孔２５ｂが形成されている。
【００６５】
小振子２６は、大振子２４と小振子押え板２５との間で軸状の一端が支持され、その他端（自由端）が爪部２７ａ…に係合可能となっている。この際、小振子２６の姿勢は、爪部２７ａ…に対して一回転方向のみで係合し、他回転方向では爪部２７ａ…に乗り上げるラチェット関係にある。尚、大振子２４には、小振子２６の揺動範囲を規定する凹部２４ａ…が形成されている。
【００６６】
（掻き落し動作（クリーニング動作）の説明）
次に、本発明の実施例の吸着フィルタユニット１４…を用いた掻き落し動作（クリーニング動作）の説明をする。
【００６７】
図１２及び図１３は、本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの要部の動作説明図である。
【００６８】
尚、ここでは、ロータ２（図１２ではロータプレート４で図示）に配置された吸着カートリッジ５…のうち、例えば、図４で示した三時付近に位置するもので説明する。
【００６９】
図１２に示すように、吸着カートリッジ５の内部に配置された３本の吸着フィルタユニット１４…において、ロータ２の回転方向が時計回り方向Ｎの時、吸着カートリッジ５の回転姿勢変化に連動して係止輪部材２７も時計回り方向Ｎと同じ時計回り方向Ｍに位相がズレようとすると、小振子２６の先端は係止輪部材２７の爪部２７ａ…によって押し上げられるだけであるため、係止輪部材２７の位相ズレが許容される。
【００７０】
これにより、係止輪部材２７に連結した掻き取り部材１９も時計回り方向Ｍに回転することができるため、結果的にはフィルタ濾材１８も時計回り方向Ｍに回転する（姿勢を変える）ため、掻き取り部材１９の内表面とフィルタ濾材１８の外表面との間には、摺動が殆ど発生しない。
【００７１】
一方、図１３に示すように、ロータ２の回転方向が反時計回り方向−Ｎの時、吸着カートリッジ５の回転姿勢変化に連動して係止輪部材２７も反時計回り方向−Ｍに位相がズレようとすると、係止輪部材２７の爪部２７ａ…部と小振子２６の先端とが当接して引っ掛かり、それ以上の係止輪部材２７の反時計回り方向−Ｍへの位相ズレが阻止される。これは、大振子２４の自重によるモーメントの範囲内であり、それ以上の回転力を与えない限り、大振子２４の姿勢と一体で係止輪部材２７はその姿勢を維持しようとする。
【００７２】
これにより、係止輪部材２７と一体的に回転する掻き取り部材１９も同様にその場での姿勢を維持するため、掻き取り部材１９はその自重分でフィルタ濾材１８の外表面の稜線部分に自重を作用させながらその場に停止する。
【００７３】
従って、フィルタ濾材１８の反時計回り方向−Ｎの回転に伴い、結果的には掻き取り部材１９の内表面とフィルタ濾材１８の外表面との間には、摺動が発生する。
【００７４】
よって、ＶＯＣ吸着／脱離サイクルの何回かに一回は、無機成分除去のためにロータ２を逆転させるクリーニング運転を実施することによって、フィルタ濾材１８の外表面に付着・固化した無機成分を掻き取り部材１９の摺擦によってクリーニング作用で掻き落とし、フィルタ濾材１８外表面に無機成分が残留してしまうことが抑制され、フィルタ圧力損失が増加することなく、寿命の長いＶＯＣ吸着／脱離サイクルを実現することができる。
【００７５】
尚、ＶＯＣ吸着／脱離サイクルであるロータ２の時計回り方向Ｎの時に、常に掻き取り部材１９の内表面とフィルタ濾材１８の外表面とを摺動させると、塗料ミストをフィルタ濾材１８の外表面に擦り付けながら吸着運転することとなって圧力損失が増加する虞がある。
【００７６】
従って、本実施の形態においては、ロータ２の回転方向（Ｎ，−Ｎ）によって、フィルタ濾材１８と掻き取り部材１９との摺動の有無を選択的に切り換えることとした。
【００７７】
（実施例）
上記の構成において、吸着カートリッジ５…が溶剤脱離ステーションＷに位置した場合には、第１ヒータＨ１から溶剤脱離ステーション入口ダクトＤ３を経由して導入された約２００℃のガスによりＶＯＣ成分のみが脱離され、触媒によって分解される。
【００７８】
その後、吸着カートリッジ５…が微粒子処理ステーションＸに位置した場合には、触媒部Ｃから微粒子処理ステーション入口ダクトＤ５を経由して導入される高温ガスによって流れが逆になり、内層材１８ｂの内側からその約５００℃の高温ガスが外層材１８ａの外表面へと流れ、外層材１８ａの外表面に付着している塗料を高温ガスで加熱することで有機成分が気化されて除去される。
【００７９】
ところが、ＶＯＣを吸着／脱離させるにあたり、微粒子処理ステーションＸにおいて５００℃程度の高温ガスで加熱することで塗料ミストに含まれる有機成分は気化による除去・減量を行うことができるが、塗料ミストに含まれる一部の無機成分だけは高温ガスでは気化することができず、フィルタ濾材１８の表面に付着したまま次第に堆積してしまう。
【００８０】
これは有機系機樹脂塗料においても、印刷・塗装後の耐候性・耐酸性・耐熱性・耐摩耗性を持たせるために、適度な無機成分が含まれており、この無機成分は通常の有機成分よりもそれ自身が耐熱性を有しているために、塗料ミストの除去・減量過程では除去することができず、熱分解ができない塗装ミスト中の無機物はフィルタ濾材１８に表面に付着し、フィルタ圧力損失を上昇させる。
【００８１】
そこで、本実施の形態においては、２層のフィルタ濾材１８の外表面に、ほぼ同心状でフィルタ濾材１８の外径よりも若干大きい内径を有する円筒状の掻き取り部材１９の内表面を摺り合わせている。
【００８２】
これにより、ＶＯＣ吸着時には掻き取り部材１９のメッシュ（金網）を通して吸着動作が実行され、フィルタ濾材１８に表面に付着して徐々に堆積しようとする無機物は、フィルタ圧力損失を上昇させることが無いように、ロータ２の回転方向が通常動作である時計回り方向Ｎとは逆の反時計回り方向−Ｎの回転の際に、掻き取り部材１９によってフィルタ濾材１８の外表面付着物を掻き取ることができる。
【００８３】
図１４（Ａ）は掻き取り部材１９を用いなかった場合のフィルタ濾材１８の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図、図１４（Ｂ）は掻き取り部材１９を用いた場合のフィルタ濾材１８の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図である。
【００８４】
図１４（Ａ）に示すように、掻き取り部材１９を用いなかった場合のフィルタ圧力損失値は初期損失に比べて数倍以上に上昇し、フィルタ交換予定として設定された稼働時間に達する前に、圧力損失上昇許容値を大きく上回ってしまう。
【００８５】
これに対し、図１４（Ｂ）に示すように、本発明の掻き取り部材１９を用いた場合のフィルタ圧力損失値は、フィルタ交換予定として設定された稼働時間までに圧力損失上昇許容値に達することがなく、結果的に寿命が延びて実際の交換頻度を少なくすることができる。
【００８６】
尚、図１４の各稼働時間は、実際に吸着／脱離サイクル稼働運転を行っている時間を積算したものであるが、吸着／脱離サイクル稼働を２３時間稼働し、１時間クリーニングをおこなうといった割合でクリーニング行程を入れながら稼働した事例であり、図１４のグラフ図上では吸着／脱離サイクル稼働時間以外のクリーニング時間は入れず、吸着／脱離サイクル稼働時間が同じ場合でのフィルタ圧力損失の変化で示している。
【００８７】
（他の実施の形態）
図１５乃至図１９は、本発明の他の実施形態を示す。
【００８８】
図１５は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図、図１６は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）、図１７は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの要部の断面図、図１８は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される周辺配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図、図１９は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される中央配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図である。
【００８９】
上記実施の形態で示した吸着カートリッジ５…では、内部に３本の吸着フィルタユニット１４…を配置すると共に、各吸着フィルタユニット１４…に振子ユニットＦを設けたものを開示したしたが、この他の実施の形態の吸着カートリッジ３５…は、内部に７本の吸着フィルタユニット１４…を配置すると共に、これら７本の吸着フィルタユニット１４…に対して１つの振子ユニットＦ'を設けたものである。
【００９０】
尚、吸着フィルタユニット１４…の構成は、上記実施の形態と実質的に同一構成であるため、ここでは同一の符号を付して、その説明を省略する（図１８，図１９参照）。
【００９１】
（吸着カートリッジ３５の構成）
吸着カートリッジ３５…は、上記実施の形態と同様に、ロータ２の周縁部１２箇所に各々固定されている。従って、各吸着カートリッジ３５…の上死点（稜線）に位置する部分は、ロータ２の１回転サイクル中において、その回転姿勢が３６０度ズレるように変位する。
【００９２】
図１５乃至図１７において、吸着カートリッジ３５…は、両端に環状の外側フランジ４０ａ（吸気側）並びに内側フランジ（排気側：図示せず）を一体に形成すると共に把手４１を固定した円筒形状の筒体４０と、この筒体４０の両端を閉成する蓋体４２，４３と、筒体４０に内装されて蓋体４２，４３に挟持される複数（ここでは７本）の吸着フィルタユニット１４…と、を備えている。
【００９３】
尚、蓋体４２，４３は、ネジ（図示せず）によって筒体４０に固定されていると共に、それぞれ複数の通気孔４２ａ…及び通気孔４３ａ…が形成されている。また、吸着フィルタユニット１４…は、蓋体４２側にてボルト（図示せず）によって固定されている。さらに、蓋体４３の内側には、吸着フィルタユニット１４…の一端側を支持するために、通気孔４３ａ…を取り巻くように突出された環状フランジ４３ｂ…が形成されている。
【００９４】
これにより、吸着カートリッジ３５…は、ＶＯＣ吸着動作時には蓋体４２の通気孔４２ａ…より筒体４０内に塗料ミストが導入され、吸着フィルタユニット１４…を通過して蓋体４３の通気孔４３ａ…より濾過された空気が排出される。
【００９５】
一方、各吸着フィルタユニット１４…は、一つの振子ユニットＦ'によって連動して回転する。
【００９６】
この振子ユニットＦ'は、筒体４０の内側周囲に配置された６つの吸着フィルタユニット１４…に対して金網保持部材２２の外側（吸気側）に位置するように軸部２０ａに支持された複数の従動歯車４４…（図１８参照）と、筒体４０の中心に配置された１つの吸着フィルタユニット１４…に対して金網保持部材２２の外側（吸気側）に位置し且つ各従動歯車４４…と噛み合う環状の爪歯車４５…（図１９参照）と、各爪歯車４５…の内側に形成された複数（例えば、１２個）の爪部４５ａ…の内側に位置するように軸部２０ａに支持された小振子軸受部材４６と、小振子軸受部材４６と協働して小振子４７を支持する小振子押え板４８と、小振子押え板４８の一端に固定されて軸部２０ａが貫通する円筒形状のカラー（軸受）４９と、カラー４９に支持されたカバー円板５０と、筒体４０の内側周囲に配置された６つの吸着フィルタユニット１４…を支持する取付枠５１と、カラー４９に支持された大振子５２と、を備えている。
【００９７】
小振子軸受部材４６は、金属板等から略小判型を呈しており、その一端側にはカラー４９の端部が嵌合する貫通孔４６ａが形成され、その他端寄りには小振子４７の軸状の一端を支持すると共に小振子４７の揺動範囲を規定する凹部４６ｂが形成されている。
【００９８】
小振子４７は、小振子軸受部材４６と小振子押え板４８との間で軸状の一端が支持されていると共に、その他端（自由端）が爪部４５ａ…と係合可能となっている。この際、小振子４７の姿勢は、爪部４５ａ…に対して一回転方向のみで係合し、他回転方向では爪部４５ａ…に乗り上げるラチェット関係にある。
【００９９】
小振子押え板４８は、薄肉金属板等から略小判型を呈しており、その一端側にはカラー４９が固定され、その他端寄りには小振子４７の一端を支持する支持孔４８ａが形成されている。
【０１００】
取付枠５１は爪歯車４５…の外径よりも大径なリング状を呈していると共に、放射状に突出され且つ先端が蓋体４２側（吸気側）に屈曲して蓋体４２と係合する複数の係合爪部５１ａ…が形成されている。尚、この係合爪部５１ａ…の蓋体４２側（吸気側）への屈曲は、少なくとも大振子５２の厚さ以上とされる。
【０１０１】
大振子５２は、比重の高い材質を用いて扇形状に形成され、カラー４９を介して筒体４０の中心に位置する吸着フィルタユニット１４…の軸部２０ａに吊り下げられることによって、自重により常に下向きに懸架した姿勢を維持するようになっている。
【０１０２】
ところで、吸着カートリッジ３５…の内部の吸着フィルタユニット１４…は本数が多ければ多いほどＶＯＣの吸着量が増えて効率化するが、吸着フィルタユニット１４…の設置本数を吸着カートリッジ３５…の内部に納めるには限界があるうえ、各吸着フィルタユニット１４…に振子ユニットＦを配置したのでは、部品コストが高騰するうえ、大振子２４の数だけ重量が増してしまう。
【０１０３】
そこで、本発明の他の実施例においては、例えば１つの吸着カートリッジ３５に７本の吸着フィルタユニット１４…を収め、そのうちの筒体４０の中心に配置した吸着フィルタユニット１４…に対してのみ大振子５２と小振子４７とを配置すると共に、筒体４０の周囲に配置した吸着フィルタユニット１４…に対しては従動歯車４４…のみを設け、筒体４０の中心に配置した吸着フィルタユニット１４…に連動させる構成を採用した。
【０１０４】
これにより、筒体４０の中心に配置した吸着フィルタユニット１４…の掻き取り部材１９の姿勢と他の吸着フィルタユニット１４…の掻き取り部材１９の姿勢とは、各歯車４４…及び爪歯車４５…を介して連動され、常に同じ位相を維持することができる。
【０１０５】
この際、各掻き取り部材１９と外層材１８ａとの摺動負荷よりも大きいモーメントを発生させるように、大振子５２の大きさと重量とを考慮する必要があるが、少なくとも、７つの大振子２４を配置する場合よりも軽量化を実現しつつ、小振子４７と爪部４５ａ…との関係においては上記実施の形態と同様の効果を奏することができ、個々の吸着フィルタユニット１４…に独立した振子ユニットＦを配置する場合に比べて全体的な部品点数を増やさずに多数の吸着フィルタユニット１４…のクリーニングを実施することができる。
【０１０６】
尚、掻き取り部材１９の開口率や太さは適宜選択すれば良く、掻き取り部材１９の自重だけでは無機成分の掻き落としが不十分な場合には、掻き取り部材１９の外周に錘を円周方向に均等配置することによって、フィルタ濾材１８の外周の頂上部に作用する加圧力が増加し、掻き取り効果をより一層確保することも可能である。
【０１０７】
尚、上記各実施の形態で示したＶＯＣガス処理装置１におけるフィルタ濾材１８のクリーニング稼働時には、各ファンＦ１，Ｆ２並びに溶剤脱離ステーション部Ｗや微粒子処理ステーション部Ｘと連通する各ヒータＨ１，Ｈ２及び熱交換器ＨＥ等は、吸着／脱離稼働時と同様に稼働を続けているが、印刷・塗装行程では休止した状態となる。
【０１０８】
従って、フィルタ濾材１８のクリーニング稼働時に掻き落とされた無機成分の粉塵は、微粒子処理ステーション部Ｘにおいて逆方向の空気の流れによってフィルタカートリッジとしての吸着カートリッジ５…（又は吸着カートリッジ３５…）の外部に排出されることになり、その排出流路内には無機成分を回収・排気する別途のフィルタ等が搭載されているか、若しくはクリーニング稼働時のみ、別途のフィルタを排出流路内に介在させる等の対応がなされる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置のシステム構成を示すブロック説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの背面図（排気側）である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの分解斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの正面図（吸気側）である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの正方向回転時における要部の動作説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの逆方向回転時における要部の動作説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置における圧力損失と稼働時間との関係のグラフ図で、（Ａ）は掻き取り部材を用いなかった場合のフィルタ濾材の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図である。（Ｂ）は掻き取り部材を用いた場合のフィルタ濾材の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの要部の断面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される周辺配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される中央配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１…ＶＯＣガス処理装置
２…ロータ
５…吸着カートリッジ
９…モータ（駆動装置）
１４…吸着フィルタユニット
１８…フィルタ濾材
１９…掻き取り部材（摺接部材）
２１…クリップ（支持部材）
２２…金網保持部材（支持部材）
Ｆ…振子ユニット（振子部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷・塗装工場等で使用されるインクや塗料に含まれるベンゼン・キシレン・トルエン等の揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」と称する）を除去処理するＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塗装工場・印刷工場・化学工場等にあっては、インク・塗料・接着剤等の原料の化学物質に起因して、ベンゼン・キシレン・トルエン等の様々なＶＯＣガスが発生する。
【０００３】
このようなＶＯＣガスは、悪臭公害や光化学オキシダント生成防止といった観点から、ＶＯＣガス処理装置を用いて無害化処理を行なっている。
【０００４】
また、ＶＯＣガス処理装置としては、吸着ユニットを収納した複数の吸着カートリッジを環状に配置したロータを備えていると共に、このロータを間欠回転させつつ吸着カートリッジの一端口から塗料ミスト等の微粒子を含んだ排ガスを導入し、吸着ユニットにより可燃性ＶＯＣ並びに微粒子を吸着するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この際、ＶＯＣガス処理装置は、ロータの回転領域中に熱風を導入して溶剤を脱離させる溶剤脱離ステーション部と、吸着ユニットに付着した塗料ミスト等を焼却又は減量処理する微粒子処理ステーション部と、を設け、有機溶剤の吸着／脱離の再生サイクルを形成すると共に、付着した塗料ミストの消滅または減量によって吸着カートリッジの目詰まりを抑制し、カートリッジ寿命の延長化を実現している。
【０００６】
また、このようなＶＯＣガス処理装置の吸着ユニットに使用されるＶＯＣガス除去用フィルタとしては、無機質の繊維を用いて円筒状とした内外２層構造とし、これ等内外各層の何れか一方の層体内に合成ゼオライトを担持させることにより、耐熱・耐久性を維持しつつ、高温風を用いて吸着したＶＯＣガスの除去並びに付着した塗料の熱分解による再生を可能とした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−２８１０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−０４９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、印刷・塗装工場等でＶＯＣガス処理装置を用いてＶＯＣガスを吸着／脱離させる際には、微粒子処理ステーション部において、５００℃程度の高温ガスで加熱する事で塗料ミストに含まれる有機成分を気化することで除去・減量することができるが、塗料ミストに含まれる一部の無機成分だけは高温ガスで気化することができず、ＶＯＣガス除去用フィルタに付着したまま次第に堆積してしまうという問題が生じていた。
【０００８】
また、対象物に印刷又は塗装を行う際に有機系樹脂塗料を用いた場合、印刷又は塗装後の対象物における耐候性・耐酸性・耐熱性・耐摩耗性を持たせるためには、適度な無機成分を含ませる必要がある。
【０００９】
この無機成分は、通常の有機成分よりもそれ自身が耐熱性を有しているため、上述したような塗料ミストの除去・減量過程では除去することが困難で、熱分解することができない塗料ミストに含まれる無機成分は、ＶＯＣガス除去用フィルタの表面に付着したままとなってフィルタ圧力の損失を上昇させてしまうという問題も生じていた。
【００１０】
従って、ＶＯＣガス除去用フィルタにあっては、定期的に付着した無機成分を取り除くためにフィルタクリーニングを実施する必要があった。
【００１１】
具体的には、ＶＯＣ処理装置から吸着フィルタカートリッジを取り外した後、この吸着フィルタカートリッジを分解して内部の吸着フィルタユニットを取り出すことにより、表面に固着した無機成分を掻き落として吸引する等の作業を行っていた。
【００１２】
さらに、このような取り外し・分解・吸引といった煩雑な作業は、複数の吸着フィルタカートリッジの全てに対して行う必要があるため、クリーニング作業者の作業負荷が大きいばかりでなく、印刷や塗装作業の効率低下の要因ともなっていた。
【００１３】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、塗料ミストに含まれる無機成分の堆積を抑制し得て、クリーニング作業負担を軽減することができるばかりでなく、フィルタ濾材の目詰まりに伴うフィルタ圧力損失の増加を抑えつつ長期の連続稼働を実現することができるＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法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】
【００１４】
本発明のＶＯＣガス処理装置は、吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジと、該吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータと、該ロータを回転させる駆動装置と、を備え、前記ロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理するＶＯＣガス処理装置において、前記吸着フィルタユニットは、円筒形状のフィルタ濾材と、該フィルタ濾材を包囲するように該フィルタ濾材の外径よりも大径な内径を有する円筒状の摺接部材と、前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面と前記摺接部材の内周面とが接触するように前記摺接部材を変位可能に支持する支持部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、フィルタ濾材の外周に原材料に含まれる除去し難い無機成分が固着・残留しようとした場合に、フィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面との摺動によってフィルタ濾材の外表面に付着した無機成分を除去することができ、フィルタ濾材の目詰まりに伴う圧力損失の増加を抑制することができる。
【００１６】
また、前記ロータの回転に連動する前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に伴う前記吸着フィルタユニットの位相ズレを維持して前記ロータの一回転中に前記吸着フィルタユニットの稜線を３６０度変位させる振子部材を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、振子部材によって前記ロータの一回転中における前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に伴う前記吸着フィルタユニットを３６０度で位相ズレさせることにより、フィルタ濾材の全外表面に付着した無機成分を満遍なく除去することができる。
【００１８】
さらに、前記振子部材は、前記ロータの一回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを許容し且つ前記ロータの他回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを阻止するロック部材を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、ロータの回転方向が正転方向の際と逆転方向の際とでフィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面との摺動が往復してしまうことを防止し得て、ＶＯＣ吸着運転中には摺動させず、それ以外のクリーニング運転時のみ摺動させることで、効率良く無機成分のみを除去することができる。
【００２０】
また、前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の各吸着フィルタユニットに前記振子部材が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、各吸着フィルタユニットに設けた振子部材により、独立してフィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面とを摺動させることができる。
【００２２】
さらに、前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の吸着フィルタユニットが、一つの前記振子部材によって連動・連結されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、一つの吸着フィルタユニットに設けた振子部材により、複数の吸着フィルタユニットを連動してフィルタ濾材の外表面と摺接部材の内周面とを摺動させることができる。
【００２４】
本発明のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法は、吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理すると共に、前記ロータの回転に伴う前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に連動して前記吸着フィルタユニットを構成する円筒形状のフィルタ濾材の位相をズラすと同時に、該フィルタ濾材を包囲する円筒状の摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に接触させて前記フィルタ濾材の外周面をクリーニングすることを特徴とする。
【００２５】
本発明のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法によれば、フィルタ濾材の外周に原材料に含まれる除去し難い無機成分が固着して残留しても、摺接部材の摺動によってフィルタ濾材表面に付着した無機成分を除去することができ、フィルタ濾材の目詰まりに伴う圧力損失の増加を抑制することができる。
【００２６】
また、前記ロータが一回転方向に回転している際にのみ前記フィルタ濾材の位相をズラして前記摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に摺接させることを特徴とする。
【００２７】
本発明のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法によれば、例えば、ＶＯＣ吸着運転時と同方向のロータ回転時にはフィルタ濾材の外周面に対する摺接部材の摺接を停止して吸引・吸着中のＶＯＣガスをフィルタ濾材の表面に擦り付けることを抑制し、ＶＯＣ吸着運転時のロータ回転方向とは逆方向のロータ回転時にのみフィルタ濾材の外周面に対して摺接部材を摺接させて摺接部材の摺動によってフィルタ濾材表面に付着した無機成分を除去することができ、フィルタ濾材の目詰まりに伴う圧力損失の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のＶＯＣガス処理装置及びフィルタクリーニング方法は、塗料ミストに含まれる無機成分の堆積を抑制し得て、クリーニング作業負担を軽減することができるばかりでなく、フィルタ濾材の目詰まりに伴うフィルタ圧力損失の増加を抑えつつ長期の連続稼働を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施形態は本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限りこれらの態様に限定されるものではない。
【００３０】
以下、本発明に係るＶＯＣガス処理装置に係る一実施の形態を図面と共に説明する。
【００３１】
（ＶＯＣガス処理装置）
先ず、図１に基づいて、本発明に係るＶＯＣガス処理装置のシステム構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置のシステム構成を示すブロック説明図である。
【００３２】
図１において、本発明のＶＯＣガス処理装置１は、回転可能なロータ２を備えている。
【００３３】
ロータ２は、図示を略する塗装ブース等から未処理ガス（排ガス）を吸込ダクトＤ１で取り込んで排ガス中に含まれる可燃性の揮発性有機化合物や微粒子等を吸着する吸着ステーション部Ｖと、１５０〜２００℃に加温された熱風を導入して排ガス中に含まれる有機溶剤を脱離させる溶剤脱離ステーション部Ｗと、５５０〜６００℃の高温に加熱された熱気を導入して塗料ミスト等の微粒子を焼却又は減量処理する微粒子処理ステーション部Ｘと、が配置されている。
【００３４】
吸着ステーション部Ｖに吸引する未処理ガスは、有機溶剤を吸着処理した後の清浄ガスを排出ダクトＤ２から外部に排出するための第１排気ファンＦ１によって吸引される。
【００３５】
溶剤脱離ステーション部Ｗに導入される熱風は、第１ヒータＨ１によって有機溶剤の沸点以上である１５０〜２００℃に加温されて溶剤脱離ステーション入口ダクトＤ３から導入される。また、溶剤脱離ステーション部Ｗにより脱離された有機溶剤を含んだ空気は溶剤脱離ステーション出口ダクトＤ４から触媒の燃焼可能な２００〜２５０℃に加熱する第２ヒータＨ２へと送られる。
【００３６】
微粒子処理ステーション部Ｘには、第２ヒータＨ２によって加熱された脱離有機溶剤を含んだ空気を触媒部Ｃで５５０〜６００℃に燃焼分解した後の高温ガスが微粒子処理ステーション入口ダクトＤ５から導入される。また、微粒子処理ステーション部Ｘで微粒子を処理した後の高温ガスは微粒子処理ステーション出口ダクトＤ６から熱交換器ＨＥへと送られる。
【００３７】
尚、第２ヒータＨ２と触媒部Ｃとは脱離溶剤燃焼部を構成している。また、熱交換器ＨＥは、放熱側で４００℃から４０℃に冷却処理された排ガスが第２排気ファンＦ２から排気され、受熱側で大気を１５０℃に加温したうえで第１ヒータＨ１に導入される。
【００３８】
（ロータ２の構成）
次に、図２乃至図４に基づいて、ロータ２の具体的な構成を説明する。
【００３９】
図２は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの斜視図、図３は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの分解斜視図、図４は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの正面図である。
【００４０】
図２乃至図４において、ロータ２は、筐体状に組み合わされたフレーム３に支持・包囲されており、離間状態で対向する一対の円板状のロータプレート４，４と、一対のロータプレート４，４間に挟持されるように周縁部に沿って環状に隣接配置された複数の吸着カートリッジ５…と、一対のロータプレート４，４を回転させる回転軸６と、一対のロータプレート４，４の各外側にそれぞれ位置して吸込ダクトＤ１に連通された吸気用チャンバー７並びに排出ダクトＤ２に連通された排気用チャンバー８と、を備えている。また、ロータ２は、モータ９（図４参照）の駆動によって回転軸６を回転中心として回転する。この際、ロータ２は、図４の時計回り方向Ｎに回転し、その１回転中（例えば、所要時間２４分間）でＶＯＣガスの吸着／脱離サイクルを実現している。
【００４１】
尚、図４において、背面側に位置する構成部材の符号を正面側に位置する構成部材の符号に括弧書きで付している。
【００４２】
また、上述したロータ２の回転は、間欠的に行われ、例えば、数分間の吸着動作／脱離サイクル毎に第１排気ファンＦ１が吸引稼働すると共に、ロータ２が一定角度（例えば、３０度）毎に回転・停止するといった間欠回転動作が繰り返される。
【００４３】
（ロータプレート４の構成）
各ロータプレート４，４には、例えば、１２個の連通口４ａ…と短尺管（スペーサ）４ｂとが同軸上に配置され、各ロータプレート４，４の連通口４ａ…同士を対向させた状態で１２個の吸着カートリッジ５…をロータプレート４，４間で挟持する。
【００４４】
また、各チャンバー７，８は、この１２個の連通口４ａ…のうち、回転中の下死点寄り２個を除いた１０個を外方から覆うようにフレーム３に支持されている。また、各チャンバー７，８の内壁面には、その１０個の連通口４ａ…と連通する環状の開口部７ａ，８ａが形成されている。
【００４５】
これにより、本実施の形態では、１２個の吸着カートリッジ５…は、ＶＯＣガスの吸着／脱離サイクルとして、下死点に位置したときの２個を除いた１０個を吸着ステーション部Ｖとして利用し、下死点に位置したときの２個のうちの一方（ロータ回転方向上流側）を溶剤脱離ステーション部Ｗ、他方（ロータ回転方向下流側）を微粒子処理ステーション部Ｘとして利用する。
【００４６】
尚、ＶＯＣガスの吸着／脱離サイクルにおけるロータ２の回転中において、溶剤脱離ステーション部Ｗに位置したときの連通口４ａ…は各ダクトＤ３，Ｄ４と連通され、微粒子処理ステーション部Ｘに位置したときの連通口４ａ…は各ダクトＤ５，Ｄ６と連通される。
【００４７】
また、吸着カートリッジ５…は、ロータ２の周縁部で固定されている。従って、各吸着カートリッジ５…の上死点（稜線）に位置する部分は、ロータ２の１回転サイクル中において、その回転姿勢が３６０度ズレるように変位する。
【００４８】
ところで、溶剤脱離ステーション部Ｗと微粒子処理ステーション部Ｘとして利用する連通口４ａ…の位置は、上述した下死点に位置したときに限定されるものではないが、少なくとも隣接する２個の連通口４ａ…を利用する。
【００４９】
また、吸着ステーション部Ｖとして利用する連通口４ａ…の数を９個とし、微粒子処理ステーション部Ｘの次サイクル位置に、吸着カートリッジ５…の内部に冷風を導入して冷却する冷却ステーション部を配置しても良い。
【００５０】
（吸着カートリッジ５の構成）
次に、図５乃至図８に基づいて、吸着カートリッジ５の具体的な構成を説明する。
【００５１】
図５は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図、図６は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）、図７は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの背面図（排気側）、図８は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの断面図である。
【００５２】
図５乃至図８において、吸着カートリッジ５…は、両端に環状の外側フランジ１０ａ（吸気側）並びに内側フランジ１０ｂ（排気側：図８参照）を一体に形成すると共に把手１１を固定した円筒形状の筒体１０と、この筒体１０の両端を閉成する蓋体１２，１３と、筒体１０に内装されて蓋体１２，１３に挟持される複数の吸着フィルタユニット１４…と、を備えている。
【００５３】
尚、蓋体１２，１３は、ネジ１５…及びネジ１６…によって筒体１０の各フランジ１０ａ，１０ｂに固定されていると共に、それぞれ複数の通気孔１２ａ…及び通気孔１３ａ……が形成されている。また、吸着フィルタユニット１４…は、蓋体１２側にてボルト１７…によって固定されている。さらに、蓋体１３の内側には、吸着フィルタユニット１４…の一端側を支持するために、通気孔１３ａ…を取り巻くように突出された環状フランジ１３ｂ…が形成されている。
【００５４】
これにより、吸着カートリッジ５…は、ＶＯＣ吸着動作時には蓋体１２の通気孔１２ａ…より筒体１０内に塗料ミストが導入され、吸着フィルタユニット１４…を通過して蓋体１３の通気孔１３ａ…より濾過された空気が排出される（図８の矢印参照）。
【００５５】
（吸着フィルタユニット１４…の構成）
次に、図９乃至図１１に基づいて、吸着フィルタユニット１４…の具体的な構成を説明する。
【００５６】
図９は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの分解斜視図、図１０は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの正面図（吸気側）、図１１は本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの断面図である。
【００５７】
図９乃至図１１において、吸着フィルタユニット１４…は、外層材１８ａと内層材１８ｂとで円筒状とされたフィルタ濾材１８と、フィルタ濾材１８の外周を包囲する円筒状の摺接部材としての掻き取り部材１９と、フィルタ濾材１８の一端側を保持する有底円筒形状のフィルタ保持部材２０と、掻き取り部材１９の一端側を複数（例えば、４つ）のクリップ２１を介して保持すると共にフィルタ保持部材２０の中心から突出された軸部２０ａが貫通する有底円筒形状の金網保持部材２２と、から構成されている。
【００５８】
フィルタ濾材１８は、例えば、外層材１８ａは多結晶アルミナファイバー等のガラス繊維フィルタから構成された塗装ミスト除去用とされ、内層材１８ｂはゼオライトを胆持させたセラミックフィルタから構成されたＶＯＣ吸着用とされている。
【００５９】
掻き取り部材１９は、比較的目の粗い金網状のものが用いられ、フィルタ濾材１８の外径よりも大きい内径とされ、これにより、掻き取り部材１９の自重によりフィルタ濾材１８の外表面の上死点と接触する。
【００６０】
フィルタ保持部材２０は、その中心の軸部２０ａで金網保持部材２２からカバー２８に至る各部材を支持することで、掻き取り部材１９を除く中心軸を規定する。
【００６１】
一方、各吸着フィルタユニット１４…には、それぞれ独立した振子ユニットＦが設けられている。
【００６２】
この振子ユニットＦは、フィルタ保持部材２０と金網保持部材２２との間に介在されて軸部２０ａが貫通するワッシャ（スペーサ）２３と、金網保持部材２２の外側（吸気側）で軸部２０ａが貫通する略半円形状の大振子２４と、大振子２４の回転中心と同軸上で大振子２４に固定された小振子押え板２５と、大振子２４と小振子押え板２５との間で一端が揺動可能に支持された小振子２６と、小振子２６の自由端が係止する複数（例えば、１２ヶ所）の爪部２７ａ…を回転中心側に向けて突出させた環状の係止輪部材２７と、大振子２４・小振子押え板２５・係止輪部材２７を金網保持部材２２とで挟持するカバー２８とを備えている。
【００６３】
大振子２４は、比重の高い材質を用いて略半円形状（扇形状）に形成され、軸部２０ａに吊り下げられることによって、自重により常に下向きに懸架した姿勢を維持するようになっている。
【００６４】
小振子押え板２５は、薄肉金属板等から略小判型を呈しており、その一端側には軸部２０ａが貫通する貫通孔２５ａが形成され、その他端寄りには小振子２６の一端を支持する支持孔２５ｂが形成されている。
【００６５】
小振子２６は、大振子２４と小振子押え板２５との間で軸状の一端が支持され、その他端（自由端）が爪部２７ａ…に係合可能となっている。この際、小振子２６の姿勢は、爪部２７ａ…に対して一回転方向のみで係合し、他回転方向では爪部２７ａ…に乗り上げるラチェット関係にある。尚、大振子２４には、小振子２６の揺動範囲を規定する凹部２４ａ…が形成されている。
【００６６】
（掻き落し動作（クリーニング動作）の説明）
次に、本発明の実施例の吸着フィルタユニット１４…を用いた掻き落し動作（クリーニング動作）の説明をする。
【００６７】
図１２及び図１３は、本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの要部の動作説明図である。
【００６８】
尚、ここでは、ロータ２（図１２ではロータプレート４で図示）に配置された吸着カートリッジ５…のうち、例えば、図４で示した三時付近に位置するもので説明する。
【００６９】
図１２に示すように、吸着カートリッジ５の内部に配置された３本の吸着フィルタユニット１４…において、ロータ２の回転方向が時計回り方向Ｎの時、吸着カートリッジ５の回転姿勢変化に連動して係止輪部材２７も時計回り方向Ｎと同じ時計回り方向Ｍに位相がズレようとすると、小振子２６の先端は係止輪部材２７の爪部２７ａ…によって押し上げられるだけであるため、係止輪部材２７の位相ズレが許容される。
【００７０】
これにより、係止輪部材２７に連結した掻き取り部材１９も時計回り方向Ｍに回転することができるため、結果的にはフィルタ濾材１８も時計回り方向Ｍに回転する（姿勢を変える）ため、掻き取り部材１９の内表面とフィルタ濾材１８の外表面との間には、摺動が殆ど発生しない。
【００７１】
一方、図１３に示すように、ロータ２の回転方向が反時計回り方向−Ｎの時、吸着カートリッジ５の回転姿勢変化に連動して係止輪部材２７も反時計回り方向−Ｍに位相がズレようとすると、係止輪部材２７の爪部２７ａ…部と小振子２６の先端とが当接して引っ掛かり、それ以上の係止輪部材２７の反時計回り方向−Ｍへの位相ズレが阻止される。これは、大振子２４の自重によるモーメントの範囲内であり、それ以上の回転力を与えない限り、大振子２４の姿勢と一体で係止輪部材２７はその姿勢を維持しようとする。
【００７２】
これにより、係止輪部材２７と一体的に回転する掻き取り部材１９も同様にその場での姿勢を維持するため、掻き取り部材１９はその自重分でフィルタ濾材１８の外表面の稜線部分に自重を作用させながらその場に停止する。
【００７３】
従って、フィルタ濾材１８の反時計回り方向−Ｎの回転に伴い、結果的には掻き取り部材１９の内表面とフィルタ濾材１８の外表面との間には、摺動が発生する。
【００７４】
よって、ＶＯＣ吸着／脱離サイクルの何回かに一回は、無機成分除去のためにロータ２を逆転させるクリーニング運転を実施することによって、フィルタ濾材１８の外表面に付着・固化した無機成分を掻き取り部材１９の摺擦によってクリーニング作用で掻き落とし、フィルタ濾材１８外表面に無機成分が残留してしまうことが抑制され、フィルタ圧力損失が増加することなく、寿命の長いＶＯＣ吸着／脱離サイクルを実現することができる。
【００７５】
尚、ＶＯＣ吸着／脱離サイクルであるロータ２の時計回り方向Ｎの時に、常に掻き取り部材１９の内表面とフィルタ濾材１８の外表面とを摺動させると、塗料ミストをフィルタ濾材１８の外表面に擦り付けながら吸着運転することとなって圧力損失が増加する虞がある。
【００７６】
従って、本実施の形態においては、ロータ２の回転方向（Ｎ，−Ｎ）によって、フィルタ濾材１８と掻き取り部材１９との摺動の有無を選択的に切り換えることとした。
【００７７】
（実施例）
上記の構成において、吸着カートリッジ５…が溶剤脱離ステーションＷに位置した場合には、第１ヒータＨ１から溶剤脱離ステーション入口ダクトＤ３を経由して導入された約２００℃のガスによりＶＯＣ成分のみが脱離され、触媒によって分解される。
【００７８】
その後、吸着カートリッジ５…が微粒子処理ステーションＸに位置した場合には、触媒部Ｃから微粒子処理ステーション入口ダクトＤ５を経由して導入される高温ガスによって流れが逆になり、内層材１８ｂの内側からその約５００℃の高温ガスが外層材１８ａの外表面へと流れ、外層材１８ａの外表面に付着している塗料を高温ガスで加熱することで有機成分が気化されて除去される。
【００７９】
ところが、ＶＯＣを吸着／脱離させるにあたり、微粒子処理ステーションＸにおいて５００℃程度の高温ガスで加熱することで塗料ミストに含まれる有機成分は気化による除去・減量を行うことができるが、塗料ミストに含まれる一部の無機成分だけは高温ガスでは気化することができず、フィルタ濾材１８の表面に付着したまま次第に堆積してしまう。
【００８０】
これは有機系機樹脂塗料においても、印刷・塗装後の耐候性・耐酸性・耐熱性・耐摩耗性を持たせるために、適度な無機成分が含まれており、この無機成分は通常の有機成分よりもそれ自身が耐熱性を有しているために、塗料ミストの除去・減量過程では除去することができず、熱分解ができない塗装ミスト中の無機物はフィルタ濾材１８に表面に付着し、フィルタ圧力損失を上昇させる。
【００８１】
そこで、本実施の形態においては、２層のフィルタ濾材１８の外表面に、ほぼ同心状でフィルタ濾材１８の外径よりも若干大きい内径を有する円筒状の掻き取り部材１９の内表面を摺り合わせている。
【００８２】
これにより、ＶＯＣ吸着時には掻き取り部材１９のメッシュ（金網）を通して吸着動作が実行され、フィルタ濾材１８に表面に付着して徐々に堆積しようとする無機物は、フィルタ圧力損失を上昇させることが無いように、ロータ２の回転方向が通常動作である時計回り方向Ｎとは逆の反時計回り方向−Ｎの回転の際に、掻き取り部材１９によってフィルタ濾材１８の外表面付着物を掻き取ることができる。
【００８３】
図１４（Ａ）は掻き取り部材１９を用いなかった場合のフィルタ濾材１８の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図、図１４（Ｂ）は掻き取り部材１９を用いた場合のフィルタ濾材１８の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図である。
【００８４】
図１４（Ａ）に示すように、掻き取り部材１９を用いなかった場合のフィルタ圧力損失値は初期損失に比べて数倍以上に上昇し、フィルタ交換予定として設定された稼働時間に達する前に、圧力損失上昇許容値を大きく上回ってしまう。
【００８５】
これに対し、図１４（Ｂ）に示すように、本発明の掻き取り部材１９を用いた場合のフィルタ圧力損失値は、フィルタ交換予定として設定された稼働時間までに圧力損失上昇許容値に達することがなく、結果的に寿命が延びて実際の交換頻度を少なくすることができる。
【００８６】
尚、図１４の各稼働時間は、実際に吸着／脱離サイクル稼働運転を行っている時間を積算したものであるが、吸着／脱離サイクル稼働を２３時間稼働し、１時間クリーニングをおこなうといった割合でクリーニング行程を入れながら稼働した事例であり、図１４のグラフ図上では吸着／脱離サイクル稼働時間以外のクリーニング時間は入れず、吸着／脱離サイクル稼働時間が同じ場合でのフィルタ圧力損失の変化で示している。
【００８７】
（他の実施の形態）
図１５乃至図１９は、本発明の他の実施形態を示す。
【００８８】
図１５は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図、図１６は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）、図１７は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの要部の断面図、図１８は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される周辺配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図、図１９は本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される中央配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図である。
【００８９】
上記実施の形態で示した吸着カートリッジ５…では、内部に３本の吸着フィルタユニット１４…を配置すると共に、各吸着フィルタユニット１４…に振子ユニットＦを設けたものを開示したしたが、この他の実施の形態の吸着カートリッジ３５…は、内部に７本の吸着フィルタユニット１４…を配置すると共に、これら７本の吸着フィルタユニット１４…に対して１つの振子ユニットＦ'を設けたものである。
【００９０】
尚、吸着フィルタユニット１４…の構成は、上記実施の形態と実質的に同一構成であるため、ここでは同一の符号を付して、その説明を省略する（図１８，図１９参照）。
【００９１】
（吸着カートリッジ３５の構成）
吸着カートリッジ３５…は、上記実施の形態と同様に、ロータ２の周縁部１２箇所に各々固定されている。従って、各吸着カートリッジ３５…の上死点（稜線）に位置する部分は、ロータ２の１回転サイクル中において、その回転姿勢が３６０度ズレるように変位する。
【００９２】
図１５乃至図１７において、吸着カートリッジ３５…は、両端に環状の外側フランジ４０ａ（吸気側）並びに内側フランジ（排気側：図示せず）を一体に形成すると共に把手４１を固定した円筒形状の筒体４０と、この筒体４０の両端を閉成する蓋体４２，４３と、筒体４０に内装されて蓋体４２，４３に挟持される複数（ここでは７本）の吸着フィルタユニット１４…と、を備えている。
【００９３】
尚、蓋体４２，４３は、ネジ（図示せず）によって筒体４０に固定されていると共に、それぞれ複数の通気孔４２ａ…及び通気孔４３ａ…が形成されている。また、吸着フィルタユニット１４…は、蓋体４２側にてボルト（図示せず）によって固定されている。さらに、蓋体４３の内側には、吸着フィルタユニット１４…の一端側を支持するために、通気孔４３ａ…を取り巻くように突出された環状フランジ４３ｂ…が形成されている。
【００９４】
これにより、吸着カートリッジ３５…は、ＶＯＣ吸着動作時には蓋体４２の通気孔４２ａ…より筒体４０内に塗料ミストが導入され、吸着フィルタユニット１４…を通過して蓋体４３の通気孔４３ａ…より濾過された空気が排出される。
【００９５】
一方、各吸着フィルタユニット１４…は、一つの振子ユニットＦ'によって連動して回転する。
【００９６】
この振子ユニットＦ'は、筒体４０の内側周囲に配置された６つの吸着フィルタユニット１４…に対して金網保持部材２２の外側（吸気側）に位置するように軸部２０ａに支持された複数の従動歯車４４…（図１８参照）と、筒体４０の中心に配置された１つの吸着フィルタユニット１４…に対して金網保持部材２２の外側（吸気側）に位置し且つ各従動歯車４４…と噛み合う環状の爪歯車４５…（図１９参照）と、各爪歯車４５…の内側に形成された複数（例えば、１２個）の爪部４５ａ…の内側に位置するように軸部２０ａに支持された小振子軸受部材４６と、小振子軸受部材４６と協働して小振子４７を支持する小振子押え板４８と、小振子押え板４８の一端に固定されて軸部２０ａが貫通する円筒形状のカラー（軸受）４９と、カラー４９に支持されたカバー円板５０と、筒体４０の内側周囲に配置された６つの吸着フィルタユニット１４…を支持する取付枠５１と、カラー４９に支持された大振子５２と、を備えている。
【００９７】
小振子軸受部材４６は、金属板等から略小判型を呈しており、その一端側にはカラー４９の端部が嵌合する貫通孔４６ａが形成され、その他端寄りには小振子４７の軸状の一端を支持すると共に小振子４７の揺動範囲を規定する凹部４６ｂが形成されている。
【００９８】
小振子４７は、小振子軸受部材４６と小振子押え板４８との間で軸状の一端が支持されていると共に、その他端（自由端）が爪部４５ａ…と係合可能となっている。この際、小振子４７の姿勢は、爪部４５ａ…に対して一回転方向のみで係合し、他回転方向では爪部４５ａ…に乗り上げるラチェット関係にある。
【００９９】
小振子押え板４８は、薄肉金属板等から略小判型を呈しており、その一端側にはカラー４９が固定され、その他端寄りには小振子４７の一端を支持する支持孔４８ａが形成されている。
【０１００】
取付枠５１は爪歯車４５…の外径よりも大径なリング状を呈していると共に、放射状に突出され且つ先端が蓋体４２側（吸気側）に屈曲して蓋体４２と係合する複数の係合爪部５１ａ…が形成されている。尚、この係合爪部５１ａ…の蓋体４２側（吸気側）への屈曲は、少なくとも大振子５２の厚さ以上とされる。
【０１０１】
大振子５２は、比重の高い材質を用いて扇形状に形成され、カラー４９を介して筒体４０の中心に位置する吸着フィルタユニット１４…の軸部２０ａに吊り下げられることによって、自重により常に下向きに懸架した姿勢を維持するようになっている。
【０１０２】
ところで、吸着カートリッジ３５…の内部の吸着フィルタユニット１４…は本数が多ければ多いほどＶＯＣの吸着量が増えて効率化するが、吸着フィルタユニット１４…の設置本数を吸着カートリッジ３５…の内部に納めるには限界があるうえ、各吸着フィルタユニット１４…に振子ユニットＦを配置したのでは、部品コストが高騰するうえ、大振子２４の数だけ重量が増してしまう。
【０１０３】
そこで、本発明の他の実施例においては、例えば１つの吸着カートリッジ３５に７本の吸着フィルタユニット１４…を収め、そのうちの筒体４０の中心に配置した吸着フィルタユニット１４…に対してのみ大振子５２と小振子４７とを配置すると共に、筒体４０の周囲に配置した吸着フィルタユニット１４…に対しては従動歯車４４…のみを設け、筒体４０の中心に配置した吸着フィルタユニット１４…に連動させる構成を採用した。
【０１０４】
これにより、筒体４０の中心に配置した吸着フィルタユニット１４…の掻き取り部材１９の姿勢と他の吸着フィルタユニット１４…の掻き取り部材１９の姿勢とは、各歯車４４…及び爪歯車４５…を介して連動され、常に同じ位相を維持することができる。
【０１０５】
この際、各掻き取り部材１９と外層材１８ａとの摺動負荷よりも大きいモーメントを発生させるように、大振子５２の大きさと重量とを考慮する必要があるが、少なくとも、７つの大振子２４を配置する場合よりも軽量化を実現しつつ、小振子４７と爪部４５ａ…との関係においては上記実施の形態と同様の効果を奏することができ、個々の吸着フィルタユニット１４…に独立した振子ユニットＦを配置する場合に比べて全体的な部品点数を増やさずに多数の吸着フィルタユニット１４…のクリーニングを実施することができる。
【０１０６】
尚、掻き取り部材１９の開口率や太さは適宜選択すれば良く、掻き取り部材１９の自重だけでは無機成分の掻き落としが不十分な場合には、掻き取り部材１９の外周に錘を円周方向に均等配置することによって、フィルタ濾材１８の外周の頂上部に作用する加圧力が増加し、掻き取り効果をより一層確保することも可能である。
【０１０７】
尚、上記各実施の形態で示したＶＯＣガス処理装置１におけるフィルタ濾材１８のクリーニング稼働時には、各ファンＦ１，Ｆ２並びに溶剤脱離ステーション部Ｗや微粒子処理ステーション部Ｘと連通する各ヒータＨ１，Ｈ２及び熱交換器ＨＥ等は、吸着／脱離稼働時と同様に稼働を続けているが、印刷・塗装行程では休止した状態となる。
【０１０８】
従って、フィルタ濾材１８のクリーニング稼働時に掻き落とされた無機成分の粉塵は、微粒子処理ステーション部Ｘにおいて逆方向の空気の流れによってフィルタカートリッジとしての吸着カートリッジ５…（又は吸着カートリッジ３５…）の外部に排出されることになり、その排出流路内には無機成分を回収・排気する別途のフィルタ等が搭載されているか、若しくはクリーニング稼働時のみ、別途のフィルタを排出流路内に介在させる等の対応がなされる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置のシステム構成を示すブロック説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用されるロータの正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの背面図（排気側）である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの分解斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの正面図（吸気側）である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの正方向回転時における要部の動作説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着フィルタユニットの逆方向回転時における要部の動作説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るＶＯＣガス処理装置における圧力損失と稼働時間との関係のグラフ図で、（Ａ）は掻き取り部材を用いなかった場合のフィルタ濾材の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図である。（Ｂ）は掻き取り部材を用いた場合のフィルタ濾材の圧力損失と稼働時間との関係で示したグラフ図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの分解斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの正面図（吸気側）である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される吸着カートリッジの要部の断面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される周辺配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係るＶＯＣガス処理装置に適用される中央配置用の吸着フィルタユニットの要部の断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１…ＶＯＣガス処理装置
２…ロータ
５…吸着カートリッジ
９…モータ（駆動装置）
１４…吸着フィルタユニット
１８…フィルタ濾材
１９…掻き取り部材（摺接部材）
２１…クリップ（支持部材）
２２…金網保持部材（支持部材）
Ｆ…振子ユニット（振子部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジと、該吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータと、該ロータを回転させる駆動装置と、を備え、前記ロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理するＶＯＣガス処理装置において、
前記吸着フィルタユニットは、円筒形状のフィルタ濾材と、該フィルタ濾材を包囲するように該フィルタ濾材の外径よりも大径な内径を有する円筒状の摺接部材と、前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面と前記摺接部材の内周面とが接触するように前記摺接部材を変位可能に支持する支持部材と、を備えていることを特徴とするＶＯＣガス処理装置。
【請求項２】
前記ロータの回転に連動する前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に伴う前記吸着フィルタユニットの位相ズレを維持して前記ロータの一回転中に前記吸着フィルタユニットの稜線を３６０度変位させる振子部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項３】
前記振子部材は、前記ロータの一回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを許容し且つ前記ロータの他回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを阻止するロック部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項４】
前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の各吸着フィルタユニットに前記振子部材が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項５】
前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の吸着フィルタユニットが、一つの前記振子部材によって連動・連結されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項６】
吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理すると共に、前記ロータの回転に伴う前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に連動して前記吸着フィルタユニットを構成する円筒形状のフィルタ濾材の位相をズラすと同時に、該フィルタ濾材を包囲する円筒状の摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に接触させて前記フィルタ濾材の外周面をクリーニングすることを特徴とするＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法。
【請求項７】
前記ロータが一回転方向に回転している際にのみ前記フィルタ濾材の位相をズラして前記摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に摺接させることを特徴とする請求項６に記載のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法。
【請求項１】
吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジと、該吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータと、該ロータを回転させる駆動装置と、を備え、前記ロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理するＶＯＣガス処理装置において、
前記吸着フィルタユニットは、円筒形状のフィルタ濾材と、該フィルタ濾材を包囲するように該フィルタ濾材の外径よりも大径な内径を有する円筒状の摺接部材と、前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面と前記摺接部材の内周面とが接触するように前記摺接部材を変位可能に支持する支持部材と、を備えていることを特徴とするＶＯＣガス処理装置。
【請求項２】
前記ロータの回転に連動する前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に伴う前記吸着フィルタユニットの位相ズレを維持して前記ロータの一回転中に前記吸着フィルタユニットの稜線を３６０度変位させる振子部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項３】
前記振子部材は、前記ロータの一回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを許容し且つ前記ロータの他回転方向に対する前記吸着フィルタユニットの位相ズレを阻止するロック部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項４】
前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の各吸着フィルタユニットに前記振子部材が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項５】
前記吸着カートリッジには複数の吸着フィルタユニットが収納され、該複数の吸着フィルタユニットが、一つの前記振子部材によって連動・連結されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＶＯＣガス処理装置。
【請求項６】
吸着フィルタユニットを収納した円筒状の吸着カートリッジを周方向に複数隣接配設したロータを間欠回転させつつ前記複数の吸着カートリッジに原料化学物質に含まれるＶＯＣガスを供給してＶＯＣガスを処理すると共に、前記ロータの回転に伴う前記吸着カートリッジの回転姿勢変化に連動して前記吸着フィルタユニットを構成する円筒形状のフィルタ濾材の位相をズラすと同時に、該フィルタ濾材を包囲する円筒状の摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に接触させて前記フィルタ濾材の外周面をクリーニングすることを特徴とするＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法。
【請求項７】
前記ロータが一回転方向に回転している際にのみ前記フィルタ濾材の位相をズラして前記摺接部材の内周面を前記フィルタ濾材の稜線付近の外周面に摺接させることを特徴とする請求項６に記載のＶＯＣガス処理装置のフィルタクリーニング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−２６２１１１（Ｐ２００９−２６２１１１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８３８３（Ｐ２００８−１１８３８３）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００１０１６１７）アマノ株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００１０１６１７）アマノ株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
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