特許 7744252 気液分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-09-16

(45)【発行日】2025-09-25

(54)【発明の名称】気液分離装置

(51)【国際特許分類】

   B04C 5/24 20060101AFI20250917BHJP

   B04C 5/04 20060101ALI20250917BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20250917BHJP

   B24B 55/12 20060101ALI20250917BHJP

【ＦＩ】

B04C5/24

B04C5/04

B23Q11/00 Z

B24B55/12

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022005431

(22)【出願日】2022-01-18

(65)【公開番号】P2023104443

(43)【公開日】2023-07-28

【審査請求日】2024-11-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】大頭 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】井脇 茂宏

【審査官】安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０８１１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６９２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５４１８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１９３７７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９９０９０８０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０４Ｃ １／００ － １１／００

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ２４Ｂ ５５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気を気体と液体とに分離する気液分離装置であって、
該排気を供給する供給口が側壁に形成され、下部に底壁を備えると共に上部で開口する開口部を備える外容器と、
該外容器の内側に第１の隙間及び第２の隙間を形成すると共に該底壁に接触しないように該外容器に収容される第１の筒体と、
該第１の筒体の内側に第３の隙間を形成すると共に該底壁に接触しないように該外容器に収容される第２の筒体と、
該第２の筒体の内側で垂下する漏斗状の第１のノズルと、
該第１のノズルの上方に設けられ、該第３の隙間から該第２の筒体の内側に連通する連通路と、
該第２の筒体の内側に第４の隙間を形成すると共に該連通路と対向するように該第２の筒体に挿入される第３の筒体を備え、該開口部の上部と、該第１の筒体の上部と、該第２の筒体の上部とを覆う第１の蓋体と、
該第１の蓋体の外周部から垂下して該第２の隙間に挿入される複数の漏斗状の第２のノズルと、
該第１の蓋体の内側に第５の隙間を形成すると共に複数の該第２のノズルに連結される複数の第４の筒体を備え、該第１の蓋体に積層される第２の蓋体と、
該第２のノズルの下側に設けられ、該第１の隙間と該第２の隙間とを区画する環状の区画リングと、
該第２の隙間から該第３の隙間を横切って該第２の筒体の内側に至る流路と、を含み、
該外容器の底部にはドレンホースが連結されるドレンが設けられ、該第２の蓋体の上側には吸引ユニットが配設されることを特徴とする気液分離装置。

【請求項2】

該流路は、該第２の隙間から該第２の筒体の内側に向かって下向きに傾斜するように形成され、所定の間隔で３個以上配設されることを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。

【請求項3】

該吸引ユニットは、ファンであることを特徴とする請求項１又は２記載の気液分離装置。

【請求項4】

該吸引ユニットを作動させると、
該排気は、該供給口から該第１の隙間に進入して、第１の廃液と第１の排気とに分離され、
該第１の廃液は、該外容器の底部に至り該ドレンホースを介して排出され、
該第１の排気は、該第１の隙間から該連通路を介して該第１のノズルに進入し、第２の廃液と第２の排気とに分離され、
該第２の廃液は、該外容器の底部に至り該ドレンホースを介して排出され、
該第２の排気は、該第３の筒体から該第５の隙間を介して複数の該第２のノズルに進入し、第３の廃液と第３の排気とに分離され、
該第３の廃液は、該流路及び該第２の筒体の内側を介して該外容器の底に至り該ドレンホースを介して排出され、
該第３の排気は、該第４の筒体に進入して該吸引ユニットに至ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の気液分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工装置等から排出された排気を気体と液体とに分離する気液分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェーハ、樹脂パッケージ基板等の被加工物の加工には、切削装置、研削装置、マシニングセンタ、ＮＣ（Numerical Control）旋盤等の各種の加工装置が用いられる。加工装置で被加工物を加工する際には、加工の目的に応じて純水、オイル等の液体（加工液）が被加工物に供給される。そのため、加工装置で被加工物を加工すると、被加工物の加工が行われる処理室内ではミスト状の加工液が飛散する。

【0003】

ミスト状の加工液が加工装置の内部に付着したまま放置されると、加工装置を構成する部品の錆や電子機器の故障等が発生する原因となる。そのため、処理室内で発生したミスト状の加工液は、処理室内の気体とともに排気ダクト等を介して加工装置の外部に排出される。

【0004】

加工装置から排出された排気は、気液分離装置によって気体と液体とに分離された後、廃棄される。例えば特許文献１には、工作機械で被加工物を加工する際に発生するオイルミストを旋回流（サイクロン）によって気体から分離するサイクロン式の気液分離装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１４／６１２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のようなサイクロン式の気液分離装置は、旋回流を発生させて排気に含まれる液体に遠心力を作用させることにより、加工装置等から排出される排気を気体と液体とに分離する。しかしながら、排気に含まれる液体（ミスト）の種類、粒子径等にはばらつきがあり、排気を旋回流にのせても、排気から液体を離脱させるために十分な遠心力が液体に作用しないことがある。この場合、排気中にミスト状の液体の一部が残留し、気体と液体との分離が不十分になる。

【0007】

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、加工装置等から排出された排気を気体と液体とに確実に分離することが可能な気液分離装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によれば、排気を気体と液体とに分離する気液分離装置であって、該排気を供給する供給口が側壁に形成され、下部に底壁を備えると共に上部で開口する開口部を備える外容器と、該外容器の内側に第１の隙間及び第２の隙間を形成すると共に該底壁に接触しないように該外容器に収容される第１の筒体と、該第１の筒体の内側に第３の隙間を形成すると共に該底壁に接触しないように該外容器に収容される第２の筒体と、該第２の筒体の内側で垂下する漏斗状の第１のノズルと、該第１のノズルの上方に設けられ、該第３の隙間から該第２の筒体の内側に連通する連通路と、該第２の筒体の内側に第４の隙間を形成すると共に該連通路と対向するように該第２の筒体に挿入される第３の筒体を備え、該開口部の上部と、該第１の筒体の上部と、該第２の筒体の上部とを覆う第１の蓋体と、該第１の蓋体の外周部から垂下して該第２の隙間に挿入される複数の漏斗状の第２のノズルと、該第１の蓋体の内側に第５の隙間を形成すると共に複数の該第２のノズルに連結される複数の第４の筒体を備え、該第１の蓋体に積層される第２の蓋体と、該第２のノズルの下側に設けられ、該第１の隙間と該第２の隙間とを区画する環状の区画リングと、該第２の隙間から該第３の隙間を横切って該第２の筒体の内側に至る流路と、を含み、該外容器の底部にはドレンホースが連結されるドレンが設けられ、該第２の蓋体の上側には吸引ユニットが配設される気液分離装置が提供される。

【0009】

なお、好ましくは、該流路は、該第２の隙間から該第２の筒体の内側に向かって下向きに傾斜するように形成され、所定の間隔で３個以上配設される。また、好ましくは、該吸引ユニットは、ファンである。

【0010】

また、好ましくは、該吸引ユニットを作動させると、該排気は、該供給口から該第１の隙間に進入して、第１の廃液と第１の排気とに分離され、該第１の廃液は、該外容器の底部に至り該ドレンホースを介して排出され、該第１の排気は、該第１の隙間から該連通路を介して該第１のノズルに進入し、第２の廃液と第２の排気とに分離され、該第２の廃液は、該外容器の底部に至り該ドレンホースを介して排出され、該第２の排気は、該第３の筒体から該第５の隙間を介して複数の該第２のノズルに進入し、第３の廃液と第３の排気とに分離され、該第３の廃液は、該流路及び該第２の筒体の内側を介して該外容器の底に至り該ドレンホースを介して排出され、該第３の排気は、該第４の筒体に進入して該吸引ユニットに至る。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様に係る気液分離装置は、外容器の内側で３種類の旋回流を発生させ、これらの旋回流によって加工装置等から排出された排気の気液分離を行うことができる。これにより、種類、粒子径等が異なる様々な液体を排気から離脱させることが可能となり、排気が気体と液体とに確実に分離される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】気液分離装置を示す分解斜視図である。

【図2】外容器を示す断面図である。

【図3】旋回流生成ユニットを示す断面図である。

【図4】旋回流生成ユニット、第１の蓋体及び第２の蓋体を示す斜視図である。

【図5】図５（Ａ）は第１の蓋体の上面側を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は第１の蓋体の下面側を示す斜視図である。

【図6】図６（Ａ）は第２の蓋体の上面側を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は第２の蓋体の下面側を示す斜視図である。

【図7】気液分離装置を示す斜視図である。

【図8】気液分離装置を示す断面図である。

【図9】第１の旋回流によって気液分離を行う気液分離装置を示す断面図である。

【図10】第２の旋回流によって気液分離を行う気液分離装置を示す断面図である。

【図11】第３の旋回流によって気液分離を行う気液分離装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る気液分離装置の構成例について説明する。図１は、気液分離装置２を示す分解斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向）とＹ軸方向（第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

【0014】

気液分離装置２は、気液分離装置２を構成する各構成要素を収容する外容器４を備える。外容器４は、樹脂、金属等でなり、ボウル状のケース６と、中空の円柱状のカバー８とを含む。ケース６の上端側にカバー８の下端側を固定することにより、外容器４が構成される。また、ケース６の側部には、加工装置等から排出された排気が供給される排気路１０が設けられている。

【0015】

図２は、外容器４を示す断面図である。ケース６は、円柱状の側壁６ａと、側壁６ａの下端部に接続された円錐台状の底壁６ｂとを含む。底壁６ｂの中央部には、ケース６の内部から外部に連通する円柱状のドレン（連通孔）６ｃが設けられている。また、カバー８は、円柱状の側壁８ａと、側壁８ａの下端部からカバー８の中心側に突出する環状の区画リング（突起部、凸部）８ｂとを含む。

【0016】

カバー８の下端部がケース６の側壁６ａの上端部に接合されることにより、ケース６とカバー８とが一体化される。そして、ケース６の側壁６ａとカバー８の側壁８ａとによって、外容器４の側壁が構成される。また、ケース６の内部の空間とカバー８の内部の空間とが連結され、外容器４の開口部４ａが構成される。開口部４ａは、外容器４の上部で開口している。

【0017】

排気路１０は、ケース６の側壁６ａに接続されている。排気路１０の先端は、側壁６ａの内周面で開口しており、外容器４の内部に排気を供給する円形状の供給口１０ａを構成している。なお、排気路１０の中心線は、水平面（ＸＹ平面）においてケース６の径方向に対して傾斜しており、供給口１０ａはケース６の中心と側壁６ａとの間の空間に向かって開口している。加工装置等から排出された排気が排気路１０に供給されると、供給口１０ａから外容器４の内部に排気が流入する。

【0018】

図１に示すように、外容器４には、筒状の旋回流生成ユニット１２が収容、固定される。旋回流生成ユニット１２は、ケース６及びカバー８と同心円状に配置されるように、外容器４に挿入される。

【0019】

図３は、旋回流生成ユニット１２を示す断面図である。旋回流生成ユニット１２は、樹脂、金属等でなり、第１の筒体１４と、第１の筒体１４の内側に設けられた第２の筒体１６とを備える。第１の筒体１４は、中空の円柱状に形成され、環状の外周面１４ａ及び内周面１４ｂを含む。また、第２の筒体１６は、第１の筒体１４よりも径が小さい中空の円柱状に形成され、環状の外周面１６ａ及び内周面１６ｂを含む。第１の筒体１４の下端１４ｃと第２の筒体１６の下端１６ｃとはそれぞれ、下方に向かって開口している。

【0020】

第１の筒体１４と第２の筒体１６とは、Ｚ軸方向に沿って同心円状に配置されている。なお、第１の筒体１４の高さは第２の筒体１６の高さよりも低く、第１の筒体１４の上端部と第２の筒体１６の上端部とは環状の連結部１２ａを介して連結されている。そのため、第１の筒体１４の下端１４ｃは、第２の筒体１６の下端１６ｃよりも上方に位置付けられている。

【0021】

第２の筒体１６の内側には、漏斗状の第１のノズル１８が設けられている。第１のノズル１８は、中空の円錐台状に形成され、環状の外周面１８ａ及び内周面１８ｂを含む。第１のノズル１８の上端部は第２の筒体１６の内周面１６ｂに接続されており、第１のノズル１８は上端から下端に向かって径が小さくなるように第２の筒体１６の内側で垂下している。また、第１のノズル１８の下端１８ｃは、第２の筒体１６の下端１６ｃに向かって開口している。

【0022】

第２の筒体１６の上部及び第１のノズル１８によって囲まれた空間は、旋回流生成ユニット１２の開口部１２ｂを構成している。開口部１２ｂは、第２の筒体１６の上部で開口している。

【0023】

第２の筒体１６の上部には、外周面１６ａから内周面１６ｂに至る円形状の連通路２０が設けられている。連通路２０は、第１のノズル１８の上方に形成され、第２の筒体１６の外部から内部に連通している。なお、連通路２０の中心線は、水平面（ＸＹ平面）において第２の筒体１６の径方向に対して傾斜しており、連通路２０は第２の筒体１６の中心と内周面１６ｂとの間の空間に向かって開口している。

【0024】

また、旋回流生成ユニット１２は、第１の筒体１４の外側と第２の筒体１６の内側とを接続する複数の流路（液路）２２を備える。流路２２は、第１の筒体１４と第２の筒体１６との隙間を横切るように、第１の筒体１４及び第２の筒体１６に接続されている。流路２２の一端は第１の筒体１４の外周面１４ａで開口し、流路２２の他端は第２の筒体１６の内周面１６ｂで開口している。

【0025】

例えば流路２２は、第１の筒体１４及び第２の筒体１６の周方向に沿って所定の間隔で３個以上配設される。そして、流路２２はそれぞれ、第１の筒体１４の外周面１４ａから第２の筒体１６の内周面１６ｂに向かって下向きに傾斜するように形成される。

【0026】

図４は、旋回流生成ユニット１２、第１の蓋体２４及び第２の蓋体３２を示す斜視図である。旋回流生成ユニット１２上には、樹脂、金属等でなる第１の蓋体２４及び第２の蓋体３２が順に積層される。

【0027】

図５（Ａ）は第１の蓋体２４の上面側を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は第１の蓋体２４の下面側を示す斜視図である。第１の蓋体２４は、第１の筒体１４（図４参照）よりも径が大きい円盤状の基台２６を備える。基台２６は、互いに概ね平行な上面２６ａ及び下面２６ｂを含む。

【0028】

図５（Ａ）に示すように、基台２６の外周部には、複数の貫通孔２６ｃが設けられている。複数の貫通孔２６ｃは、上面２６ａから下面２６ｂに至るように形成され、基台２６を厚さ方向に貫通している。また、複数の貫通孔２６ｃは、基台２６の周方向に沿って概ね等間隔に配列されている。

【0029】

基台２６の中央部の上面２６ａ側には、略円柱状の凹部２６ｄが設けられている。また、複数の貫通孔２６ｃと凹部２６ｄとの間には、貫通孔２６ｃと凹部２６ｄとを連結させる複数のスリット状の溝２６ｅが設けられている。溝２６ｅの一端は貫通孔２６ｃに接続され、溝２６ｅの他端は凹部２６ｄに接続されている。なお、複数の溝２６ｅは、基台２６の径方向に対して同じ方向に傾斜するように形成されている。さらに、第１の蓋体２４の中央部には、凹部２６ｄの底から基台２６の下面２６ｂに至る円形の貫通孔２６ｆが設けられている。

【0030】

図５（Ｂ）に示すように、基台２６の中央部の下面２６ｂ側には、中空の円柱状に形成された第３の筒体２８が設けられている。第３の筒体２８は、基台２６の下面２６ｂから下方に突出するように設けられており、基台２６の貫通孔２６ｆに連結されている。なお、第３の筒体２８の径は第２の筒体１６の内周面１６ｂ（図３参照）の径よりも小さく、第３の筒体２８は第２の筒体１６の内側に挿入可能となっている。

【0031】

さらに、第１の蓋体２４の外周部には、複数の漏斗状の第２のノズル３０が設けられている。複数の第２のノズル３０は、中空の円錐状に形成され、複数の貫通孔２６ｃ（図５（Ａ）参照）と同数設けられる。

【0032】

第２のノズル３０の上端部は基台２６の下面２６ｂで貫通孔２６ｃに連結されており、第２のノズル３０は上端から下端に向かって径が小さくなるように基台２６から垂下している。なお、第２のノズル３０の上端の径は第１のノズル１８（図３参照）の上端の径よりも小さく、第２のノズル３０の下端の径は第１のノズル１８の下端の径よりも小さい。また、第２のノズル３０の下端３０ａは下方に向かって開口している。

【0033】

図６（Ａ）は第２の蓋体３２の上面側を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は第２の蓋体３２の下面側を示す斜視図である。第２の蓋体３２は、第１の蓋体２４の基台２６（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）と概ね同形の円盤状の基台３４を備える。基台３４は、互いに概ね平行な上面３４ａ及び下面３４ｂを含む。

【0034】

図６（Ａ）に示すように、基台３４の外周部には、複数の貫通孔３４ｃが設けられている。複数の貫通孔３４ｃは、上面３４ａから下面３４ｂに至るように形成され、基台３４を厚さ方向に貫通している。なお、貫通孔３４ｃは、第１の蓋体２４の貫通孔２６ｃ（図５（Ａ）参照）と同数設けられ、複数の貫通孔３４ｃは貫通孔２６ｃと概ね同一の間隔で基台３４の外周縁に沿って配列されている。

【0035】

また、第２の蓋体３２の外周部には、中空の円柱状に形成された複数の第４の筒体３６が設けられている。第４の筒体３６は、基台３４の下面３４ｂから下方に突出するように形成され、貫通孔３４ｃに連結されている。なお、第４の筒体３６の径は第１の蓋体２４の貫通孔２６ｃ（図５（Ａ）参照）の径よりも小さく、第４の筒体３６は貫通孔２６ｃの内側に挿入可能となっている。

【0036】

図４に示すように、第１の蓋体２４は、第３の筒体２８が第２の筒体（開口部１２ｂ）に挿入されるように旋回流生成ユニット１２上に配置される。これにより、旋回流生成ユニット１２の上部が第１の蓋体２４によって覆われる。また、第２の蓋体３２は、複数の第４の筒体３６がそれぞれ複数の貫通孔２６ｃに挿入されるように、第１の蓋体２４上に積層される。

【0037】

図１に示すように、第２の蓋体３２の上側には、カバー３８が配置される。例えばカバー３８は、樹脂、金属等でなるボウル状の部材であり、第２の蓋体３２の上面側を覆うように外容器４の上端部に固定される。なお、カバー３８の上端側の中央部には、カバー３８の外部から内部に連通する円形の開口部３８ａが設けられている。

【0038】

また、第２の蓋体３２の上側には、吸引ユニット４０が配設される。吸引ユニット４０は、排気路１０から外容器４の内部に供給された気体を吸引することにより、外容器４の内部に吸引ユニット４０に向かう気流を発生させる。例えば吸引ユニット４０は、ファンによって構成され、カバー３８上に固定される。ただし、吸引ユニット４０に向かう気流を外容器４の内部に発生させることが可能であれば、吸引ユニット４０の種類に制限はない。例えば、吸引ユニット４０としてエジェクタ等の吸引源を用いることもできる。

【0039】

上記のように、外容器４に旋回流生成ユニット１２が収容され、外容器４及び旋回流生成ユニット１２の上に第１の蓋体２４及び第２の蓋体３２が載置される。また、第１の蓋体２４及び第２の蓋体３２がカバー３８によって覆われ、カバー３８に吸引ユニット４０が装着される。これにより、加工装置等から排出された排気を気体と液体とに分離する気液分離装置２が構成される。図７は、気液分離装置２を示す斜視図である。

【0040】

気液分離装置２は、切削装置、研削装置、研磨装置、レーザー加工装置等の加工装置に接続される。また、加工装置は、マシニングセンタ、ＮＣ（Numerical Control）旋盤等であってもよい。そして、加工装置から排出された排気が気液分離装置２に供給される。

【0041】

なお、加工装置で被加工物を加工する際には、加工の目的に応じて純水、オイル等の液体（加工液）が被加工物に供給される。そのため、加工装置で被加工物を加工すると、被加工物の加工が行われる処理室内でミスト状の液体が飛散し、ミスト状の液体を含む排気が加工装置から排出される。そして、気液分離装置２は、加工装置から排出された排気を気体と液体とに分離する。

【0042】

図８は、気液分離装置２を示す断面図である。外容器４に旋回流生成ユニット１２が収容されると、第１の筒体１４は、外容器４の内側に第１の隙間５０ａ及び第２の隙間５０ｂを形成する。第１の隙間５０ａは、ケース６と第１の筒体１４の外周面１４ａとの間に形成される環状の隙間に相当する。また、第２の隙間５０ｂは、カバー８と第１の筒体１４の外周面１４ａとの間に形成される環状の隙間に相当する。

【0043】

また、第２の筒体１６は、第１の筒体１４の内側に第３の隙間５０ｃを形成する。第３の隙間５０ｃは、第１の筒体１４の内周面１４ｂと第２の筒体１６の外周面１６ａとの間に形成される環状の隙間に相当する。

【0044】

例えば旋回流生成ユニット１２は、カバー８の区画リング８ｂに接合され、支持される。これにより、外容器４と旋回流生成ユニット１２とが一体化されると共に、第１の隙間５０ａと第２の隙間５０ｂとが区画リング８ｂによって区画、分離される。また、複数の流路２２が、第２の隙間５０ｂから第３の隙間５０ｃを横切って第２の筒体１６の内側に至るように配置される。流路２２は、第２の隙間５０ｂから第２の筒体１６の内側に向かって下向きに傾斜している。

【0045】

なお、第１の筒体１４及び第２の筒体１６は、外容器４の底壁６ｂに接触しないように、外容器４に収容される。そのため、第１の筒体１４の下端１４ｃ及び第２の筒体１６の下端１６ｃは、外容器４の内部で露出している。

【0046】

第１の蓋体２４は、旋回流生成ユニット１２の開口部１２ｂの上部と、第１の筒体１４の上部と、第２の筒体１６の上部とを覆うように配置される。このとき、第３の筒体２８が第２の筒体１６（開口部１２ｂ）に挿入される。これにより、第３の筒体２８は、第２の筒体１６の内側に第４の隙間５０ｄを形成する。第４の隙間５０ｄは、第２の筒体１６の内周面１６ｂと第３の筒体２８との間に形成される環状の隙間に相当する。

【0047】

なお、連通路２０は、第３の隙間５０ｃの上部から第２の筒体１６の内側に連通している。そして、第３の筒体２８の下端は連通路２０の下端よりも下方に位置付けられる。そのため、第２の筒体１６に挿入された第３の筒体２８は、連通路２０と対向する。

【0048】

第１の蓋体２４の外周部から垂下する複数の第２のノズル３０は、第２の隙間５０ｂに挿入される。なお、区画リング８ｂは第２のノズル３０の下側に設けられており、第２のノズル３０は区画リング８ｂに接触しない。そのため、第２のノズル３０の下端３０ａは第２の隙間５０ｂで露出している。

【0049】

第２の蓋体３２は、第４の筒体３６がそれぞれ第１の蓋体２４の貫通孔２６ｃに挿入されるように、第１の蓋体２４に積層される。これにより、第４の筒体３６がそれぞれ第２のノズル３０に連結される。また、第４の筒体３６は、第１の蓋体２４の内側に第５の隙間５０ｅを形成する。第５の隙間５０ｅは、貫通孔２６ｃの内壁と第４の筒体３６の側面（外周面）との間に形成される環状の隙間に相当する。

【0050】

外容器４の底部には、ドレンホース（チューブ）４２が連結される。ドレンホース４２の一端側（固定端側）は、ドレン６ｃに接続される。また、ドレンホース４２の他端側（自由端側）は、例えば液溜め（容器）に貯留された水等の液体に浸漬され、液体によって封止される（液封止）。後述の通り、気液分離装置２によって排気を気体と液体とに分離すると、排気から分離された液体（廃液）が外容器４の底部に溜まる。そして、廃液はドレン６ｃ及びドレンホース４２を介して外容器４の外部に排出され、液溜めに貯留された液体によって捕獲、回収される。

【0051】

次に、気液分離装置２による気液分離の詳細について説明する。例えば、加工装置の排気が排出される排気ダクト（不図示）が排気路１０に接続される。そして、加工装置が排出した排気が排気路１０を介して外容器４の内部に供給される。

【0052】

気液分離を実施する際は、吸引ユニット４０（図１及び図７参照）を作動させることにより、外容器４の内部の気体を吸引ユニット４０によって吸引し、排気路１０から吸引ユニット４０に向かう気流を発生させる。その結果、外容器４の内部では、第１の旋回流６０ａ（図９参照）、第２の旋回流６０ｂ（図１０参照）、及び、複数の第３の旋回流６０ｃ（図１１参照）が発生する。そして、３種類の旋回流の遠心力によって、外容器４の内部に供給された排気から液体（廃液）が分離される。

【0053】

図９は、第１の旋回流６０ａによって気液分離を行う気液分離装置２を示す断面図である。吸引ユニット４０（図１及び図７参照）を作動させると、排気路１０内の排気が外容器４に引き込まれ、排気が供給口１０ａから第１の隙間５０ａに進入する。そして、排気は第１の筒体１４の周りを螺旋状に流動する第１の旋回流６０ａとなり、外容器４の底壁６ｂ側に向かって流動する。

【0054】

第１の旋回流６０ａが発生すると、排気に含まれる液体に遠心力が作用し、排気から液体が分離される。例えば、粒子径が１０μｍ程度のミスト状の液体が排気から離脱する。これにより、供給口１０ａから供給された排気の気液分離が行われ、排気が第１の廃液と第１の排気とに分離される。そして、第１の廃液は、ケース６の側壁６ａ及び底壁６ｂを伝って外容器４の底部（ドレン６ｃ）に至り、ドレンホース４２を介して排出される。

【0055】

図１０は、第２の旋回流６０ｂによって気液分離を行う気液分離装置２を示す断面図である。第１の旋回流６０ａによって生成された第１の排気は、第３の隙間５０ｃで発生する上昇気流によって、第１の隙間５０ａから第３の隙間５０ｃの上部に運ばれる。そして、第１の排気は、第３の隙間５０ｃから連通路２０を介して第２の筒体１６の内部に供給され、第１のノズル１８に進入する。このとき第１の排気は、第２の筒体１６及び第１のノズル１８の内側を螺旋状に流動する第２の旋回流６０ｂとなり、第１のノズル１８の下端１８ｃ側に向かって流動する。

【0056】

第２の旋回流６０ｂが発生すると、第１の排気に含まれる液体に遠心力が作用し、第１の排気から液体が分離される。例えば、粒子径が５μｍ程度のミスト状の液体が第１の排気から離脱する。これにより、第１の排気の気液分離が行われ、第１排気が第２の廃液と第２の排気とに分離される。そして、第２の廃液は、第１のノズル１８の下端１８ｃから流出して外容器４の底部（ドレン６ｃ）に至り、ドレンホース４２を介して排出される。

【0057】

なお、第２の旋回流６０ｂの径は、第１の旋回流６０ａ（図９参照）の径よりも小さい。そのため、第２の旋回流６０ｂは、第１の旋回流６０ａよりも排気中の液体に強い遠心力を作用させ、より細かい液体を離脱させることができる。これにより、第１の旋回流６０ａによって除去しきれなかった液体が、第２の旋回流６０ｂによって第１の排気から分離される。

【0058】

図１１は、第３の旋回流６０ｃによって気液分離を行う気液分離装置２を示す断面図である。第２の旋回流６０ｂによって生成された第２の排気は、第２の筒体１６及び第１のノズル１８の内側で発生する上昇気流によって、第３の筒体２８に運ばれる。そして、第２の排気は、第３の筒体２８から第５の隙間５０ｅを介して複数の第２のノズル３０に進入する。

【0059】

具体的には、第３の筒体２８に進入した第２の排気は、凹部２６ｄにおいて放射状に分岐し、複数の溝２６ｅ及び複数の貫通孔２６ｃ（図５（Ａ）参照）を通過して複数の第２のノズル３０に供給される。そして、第２の排気は、第２のノズル３０の内側を螺旋状に流動する第３の旋回流６０ｃとなり、第２のノズル３０の下端３０ａ側に向かって流動する。

【0060】

第３の旋回流６０ｃが発生すると、第２の排気に含まれる液体に遠心力が作用し、第２の排気から液体が分離される。例えば、粒子径が２μｍ程度のミスト状の液体が第２の排気から離脱する。これにより、第２の排気の気液分離が行われ、第２排気が第３の廃液と第３の排気とに分離される。そして、第３の廃液は、第２のノズル３０の下端３０ａから流出して複数の流路２２を介して外容器４の底部に至り、外容器４の底部（ドレン６ｃ）からドレンホース４２を介して排出される。

【0061】

なお、第３の旋回流６０ｃの径は、第２の旋回流６０ｂ（図１０参照）の径よりも小さい。そのため、第３の旋回流６０ｃは、第２の旋回流６０ｂよりも排気中の液体に強い遠心力を作用させ、より細かい液体を離脱させることができる。これにより、第２の旋回流６０ｂによって除去しきれなかった液体が、第３の旋回流６０ｃによって第２の排気から分離される。

【0062】

第３の旋回流６０ｃによって生成された第３の排気は、複数の第２のノズル３０の内部で発生する上昇気流により、第４の筒体３６に進入する。そして、第３の排気は、第４の筒体３６からカバー３８の開口部３８ａを介して吸引ユニット４０（図１及び図７参照）に至り、排出される。

【0063】

以上の通り、本実施形態に係る気液分離装置２は、外容器４の内側で３種類の旋回流（第１の旋回流６０ａ、第２の旋回流６０ｂ、第３の旋回流６０ｃ）を発生させ、これらの旋回流によって加工装置等から排出された排気の気液分離を行うことができる。これにより、種類、粒子径等が異なる様々な液体を排気から離脱させることが可能となり、排気が気体と液体とに確実に分離される。

【0064】

また、上記の気液分離装置２においては、外容器４の底部にドレンホース４２が連結されるドレン６ｃが設けられているため、気液分離によって生成された廃液を常時気液分離装置２の外部に排出できる。これにより、気液分離装置２の内部における沈殿物の堆積が抑制され、気液分離装置２の分解掃除の頻度が低減される。

【0065】

なお、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0066】

２ 気液分離装置
４ 外容器
４ａ 開口部
６ ケース
６ａ 側壁
６ｂ 底壁
６ｃ ドレン（連通孔）
８ カバー
８ａ 側壁
８ｂ 区画リング（突起部、凸部）
１０ 排気路
１０ａ 供給口
１２ 旋回流生成ユニット
１２ａ 連結部
１２ｂ 開口部
１４ 第１の筒体
１４ａ 外周面
１４ｂ 内周面
１４ｃ 下端
１６ 第２の筒体
１６ａ 外周面
１６ｂ 内周面
１６ｃ 下端
１８ 第１のノズル
１８ａ 外周面
１８ｂ 内周面
１８ｃ 下端
２０ 連通路
２２ 流路（液路）
２４ 第１の蓋体
２６ 基台
２６ａ 上面
２６ｂ 下面
２６ｃ 貫通孔
２６ｄ 凹部
２６ｅ 溝
２６ｆ 貫通孔
２８ 第３の筒体
３０ 第２のノズル
３０ａ 下端
３２ 第２の蓋体
３４ 基台
３４ａ 上面
３４ｂ 下面
３４ｃ 貫通孔
３６ 第４の筒体
３８ カバー
３８ａ 開口部
４０ 吸引ユニット
４２ ドレンホース（チューブ）
５０ａ 第１の隙間
５０ｂ 第２の隙間
５０ｃ 第３の隙間
５０ｄ 第４の隙間
５０ｅ 第５の隙間
６０ａ 第１の旋回流
６０ｂ 第２の旋回流
６０ｃ 第３の旋回流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】