JP2002113316A - 工業性粉塵除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタ部の保守作業を簡単に行うことがで
きるようにする。 【解決手段】 吸引口４から吸い込まれ、例えば切削機
等の工作機械の使用に伴って発生した金属粉やオイルミ
スト等の工業性粉塵で汚れた空気から主として金属粉が
金属粉除去部５において、邪魔板１４，１４，…や仕切
板１７に衝突して除去され、金属粉除去部５を通過し金
属粉が除去された空気から主としてオイルミストがミス
ト除去部６の多孔体フィルタ２１によって除去されて、
排気口７から清浄な空気が排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工業性粉塵除去
装置に係り、詳しくは、工場内に配設される多数台の工
作機械側から発する鉄粉、オイルミスト、ヒュ-ム等の
工業性粉塵を除去し、清浄な空気を排出するのに好適な
工業性粉塵除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５に示すように、工場の建物１０１
内には多数台の工作機械１０２が配置される。工作機械
１０２としては各種のものがあるが、例えば、図１６及
び図１７に示される切削用機械１０３が挙げられる。こ
の切削用機械１０３には、図示のように、鋼鉄等の金属
からなる加工物１０４を保持する主軸台１０５や心押台
１０６及び切削具１０７が設けられると共に、切削時に
切削油を供給するためのオイル供給装置１０８や清浄装
置１０９が付設される。

【０００３】オイル供給装置１０８は、オイルタンク１
１０と、オイルを切削位置に供給するオイルポンプ１１
１やオイル噴出管１１２等とからなる。オイル噴出管１
１２から加工物１０４に供給されたオイルはミスト状と
なり空気中の水蒸気と混在して気状媒体（以下、空気と
いう）となる。また、この空気には加工物１０４を切削
して発生する切削屑の鉄粉も含まれる。この空気をその
まま建物１０１内に放出すると建物１０１内が汚染され
るため、該空気は清浄装置１０９を介して外に排出され
る。清浄装置１０９は、空気の流路上に配置された多孔
構造のニッケルメタルフィルタを用いたフィルタ部５３
ａ,５３ｂを有し、オイルミストや鉄粉等を含んだ空気
が、フィルタ部１１３ａ,１１３ｂによって除去され、
例えばフィルタ部１１３ａ,１１３ｂによって捕捉され
たオイルミストは凝集して油分として落下し、オイル貯
留部１１４に貯留される。

【０００４】図１５に示すように、清浄装置１０９は工
作機械１０２ごとに配置され、それぞれダクト１１５が
連結され、ダクト１１５を集束ダクト１１６を介して電
気集塵機１１７（ブロアを併用する）側に連結される。
各工作機械１０２側から発生し、清浄装置１０９によっ
てオイルミストや鉄粉等が除去された上記空気はすべて
電気集塵機１１７に導入され、清浄装置１０９によって
除去しきれなかった主としてヒュームを除去され、清浄
化された空気が排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、清浄装置１０９に流入する空気に
はオイルミストのほかに加工物１０４を切削して発生す
る切り屑の鉄粉も含まれるため、フィルタ部１１３ａ,
１１３ｂを構成する多孔構造のニッケルメタルフィルタ
に鉄粉も捕捉されて目詰りを起こし易くなり、オイルミ
ストの除去率も低下してしまうために、頻繁にフィルタ
部１１３ａ,１１３ｂの清掃を行わなければならず、保
守に手間がかかるという問題がある。

【０００６】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、フィルタ部の目詰りが起こりにくく、保守を容
易とすることができる工業性粉塵除去装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、吸気口から空気を吸引し、
該空気中に含まれる工業性粉塵を除去した後、排気口か
ら清浄な空気を排気する工業性粉塵除去装置であって、
上記吸気口と上記排気口とを有する空気通路と、該空気
通路の中に、空気の流れを邪魔する態様で配置され、上
記工業性粉塵を衝突させて落下させるための衝突板と、
上記空気通路の中であって、上記衝突板の下流側に配置
され、上記衝突板で除去されずに、当該下流まで流れて
きた上記工業性粉塵を捕捉して除去するための多孔体フ
ィルタとを備えてなることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の工業性粉塵除去装置であって、上記衝突板の下方に
配置され、上記衝突板に衝突して落下する上記工業性粉
塵を捕集する捕集部を備えてなることを特徴としてい
る。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の工業性粉塵除去装置であって、上記衝突板
は、上記工業性粉塵を衝突させるための衝突面を有し、
該衝突面には、空気を通すための開孔が設けられている
ことを特徴としている。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１，
２又は３記載の工業性粉塵除去装置であって、上記空気
通路に空気の流れの方向を急激に変化させる屈曲部を設
け、該屈曲部の壁面を上記衝突板として機能させること
を特徴としている。

【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４のいずれか１に記載の工業性粉塵除去装置であっ
て、上記空気通路の中であって、上記多孔体フィルタの
下流側には、該多孔体フィルタによっても除去されなか
った上記工業性粉塵を電気的制御により捕捉して除去す
るための電気集塵ユニットが備えられていることを特徴
としている。

【００１２】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の工業性粉塵除去装置であって、上記衝突板は、主と
して大粒の工業性粉塵を除去し、上記多孔体フィルタ
は、主としてミスト状の工業性粉塵を捕捉して除去し、
上記電気集塵ユニットは、主として微細な工業性粉塵を
捕捉し除去することを特徴としている。

【００１３】また、請求項７記載の発明は、送風ファン
によって吸気口から空気を吸引し、該空気中に含まれる
工業性粉塵を除去した後、排気口から清浄な空気を排気
する工業性粉塵除去装置であって、 上記吸気口と上記
排気口とを有する空気通路と、該空気通路の中に配置さ
れ、上記空気から、ミスト状の工業性粉塵を捕捉して除
去する多孔体フィルタと、上記多孔体フィルタの下方に
配置され、上記多孔体フィルタによって捕捉された上記
ミスト状の工業性粉塵が凝集して流下又は落下する液又
は滴を受けて貯える貯留部と、上記送風ファンをオフと
することによって、上記ミスト状の工業性粉塵の凝集体
である上記液又は滴の流下又は落下を促進させて、目詰
り状態の上記多孔体フィルタを再生させるためのフィル
タ再生手段とを備えたことを特徴としている。

【００１４】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の工業性粉塵除去装置であって、上記フィルタ再生手
段は、上記多孔体フィルタの目詰り状態を検出する目詰
り検出手段を備え、該目詰り検出手段が、上記多孔体フ
ィルタの目詰り状態を検出すると、上記送風ファンをオ
フとする構成になされていることを特徴としている。

【００１５】また、請求項９記載の発明は、請求項７又
は８記載の工業性粉塵除去装置であって、上記フィルタ
再生手段は、上記送風ファンがオンとなった後、予め設
定された第１の基準時間が経過すると、上記送風ファン
をオフとし、上記送風ファンがオフとなった後、予め設
定された第２の基準時間が経過すると、上記送風ファン
をオンとする構成になされていることを特徴としてい
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である工業性粉塵除去装
置の機械的構成を示す断面図、図２は、同工業性粉塵除
去装置の配置状態を示すための建物の断面図、図３は、
同工業性粉塵除去装置を構成する金属粉除去部の機能を
説明するための模式図、図４は、同工業性粉塵除去装置
を構成する金属粉除去部の機能を説明するための模式
図、また、図５は、同工業性粉塵除去装置を構成するミ
スト除去部のニッケルメタルフィルタの機能を説明する
ための模式図である。この例の工業性粉塵除去装置１
は、図２に示すように、建物（工場）２内に配設される
切削機や溶接機等の工作機械（機械または装置）３毎に
配置され、工作機械３で発生した金属粉、オイルミスト
等の工業性粉塵は、工業性粉塵除去装置１によってそれ
ぞれ除去され、清浄な空気が排出される。なお、この工
業性粉塵除去装置１は、例えば工作機械３の横の床面上
に設置され、工作機械３で発生した工業性粉塵を含む空
気を水平方向に吸引する。

【００１７】工業性粉塵除去装置１は、図１に示すよう
に、吸引口４から吸い込まれ、例えば切削機等の工作機
械３の使用に伴って発生した金属粉やオイルミスト等の
工業性粉塵で汚れた空気から主として金属粉を除去する
金属粉除去部５と、金属粉除去部５の後段に配置され、
金属粉除去部５を通過して金属粉が除去された空気から
主としてオイルミストを除去するミスト除去部６と、ミ
スト除去部６によってオイルミストが除去された空気を
吸い込んで排気口７から清浄な空気を排出するブロア
（送風ファン）８と、例えばブロア８へ電力を供給して
運転させるための制御ユニット９とを備えている。

【００１８】金属粉除去部５は、図１に示すように、外
板１１で囲まれた空胴体内部に空気の流路が形成されて
なり、比較的粗い金属粉を予備的に集塵し除去する予備
集塵部１２と、予備集塵部１２の後段に配置され、予備
集塵部１２で除去されなかった比較的細かい金属粉を辞
去する本集塵部１３とを有している。また、予備集塵部
１２と本集塵部１３とは略直角に連結され、連結箇所
は、気流の方向を変化させるための屈曲部５ａとされて
いる。予備集塵部１２は、吸引口４から鉛直下方に向け
て空気Ａを導き、さらにＬ字形に通路を曲げて本集塵部
１３へ流れる空気の通路上にその衝突面が空気の通路の
上流側と下流側とを臨むように所定の傾斜角（例えば４
５度）で配置され、それぞれ吸引口４から導入された空
気Ａに含まれる工業性粉塵のうち比較的大径で質量の大
きい金属粉等を衝突させる平板状の複数の邪魔板（衝突
板）１４，１４，…と、邪魔板１４，１４，…によって
形成された空気のジグザグ状通路１５と、邪魔板１４，
１４，…の下方に設けられ邪魔板１４，１４，…に衝突
して落下した金属粉等を捕集する捕集容器（捕集部）１
６とを有している。

【００１９】また、本集塵部１３は、予備集塵部１２と
の連結箇所において鉛直方向から水平方向へ経路を変え
られて導入された空気に含まれる工業性粉塵のうち比較
的小径で質量の小さい金属粉等を衝突させる平板状の仕
切板（衝突板）１７と、仕切板１７の下方に形成され空
気を迂回させてミスト除去部６側へ導く迂回通路１８
と、迂回通路１８を挟んだ仕切板１７の下方に設けられ
仕切板１７に衝突して落下した金属粉等を捕集する捕集
容器（捕集部）１９とを有している。

【００２０】ミスト除去部６は、金属粉除去部５に連結
し金属粉除去部５と一体的に形成され、外板１１で囲ま
れた空胴体内の空気の流通経路上に配置され、空気に含
まれるオイルミストを捕集する多孔体フィルタ２１と、
多孔体フィルタ２１によって捕集されたオイルミストの
凝集体を貯留するオイル貯留部（貯留部）２２と、オイ
ル貯留部２２の底部に取り付けられオイル貯留部２２に
溜まったオイルを排出するための排出部２３とを有して
いる。 多孔体フィルタ２１は、公知のニッケルメタル
フィルタ（日本重化学工業株式会社製）の単品が採用さ
れている。ニッケルメタルフィルタは、多孔構造のもの
からなり、発泡ウレタンにニッケル粉末を含浸し、これ
等を焼結してなるポーラスな固形状体からなっている。
油脂分、油煙、水蒸気等を効率的に除去する機能を有
し、特に、オイルミスト除去率は９２％以上の抜群の除
去率を発揮することができる。また、圧力損失も少ない
特徴を有するものである。

【００２１】次に動作について説明する。まず、工作機
械３側から発する金属粉及びオイルミストを含む空気Ａ
は、ブロア８の運転により、図１に示すように、吸引口
４から導入される。空気Ａは、吸引口４から導入された
後、略鉛直下方に、予備集塵部１２に流入し、ジグザグ
状通路１５を通過し、この過程で金属粉のうち特に比較
的大粒径の金属粉Ｐ1は、図３に示すように、流れの方
向の変化に追随できずに、邪魔板１４，１４，…に衝突
して運動量を失い、落下して、捕集容器１６に集められ
る。この後、気流は略水平方向まで曲げられ、ここで
も、気流の急激な変化により、金属粉Ｐ1等がこのまま
下方へ向かって進み、捕集容器１６に集められる。さら
に、空気Ａに含まれ、予備集塵部１２で除去できなかっ
た比較的小径の金属粉P2やオイルミストP3は、続く後段
の本集塵部１３に導入される。

【００２２】ここで、図４に示すように、金属粉にうち
比較的小粒径の金属粉Ｐ2及びオイルミストＰ3を含む空
気Ａは、仕切板１７の直前まで略水平方向に流れ込んだ
後、仕切板１７によって遮られて流れの方向を急激に変
えられ、仕切板１７の下方の迂回通路１８を経由して、
ミスト除去部６側へ向かう。このとき、空気Ａに含まれ
る工業性粉塵のうち、金属粉Ｐ2は、急激な運動方向の
変化に追随できず、仕切板１７に衝突して、下方へ向か
って反挑したり、その運動量を失って落下し、捕集容器
２１に集められる。こうして、金属粉除去部５において
金属粉Ｐ1，Ｐ2は除去され、この金属粉除去部５で除去
されない金属粉よりも小径で質量の比較的小さいオイル
ミストＰ3等はミスト除去部６側へ運ばれる。

【００２３】図５は、多孔体フィルタ２１を構成するニ
ッケルメタルフィルタ２１ａの機能を説明するための模
式図であり、同図に示すように、オイルミストＰ3と水
蒸気Ｐ4とを混合した空気Ａがニッケメタルフィルタ２
１ａに当ると、ニッケルメタルフィルタ２１ａが多孔で
極めて大きな表面積を有するためオイルミストＰ3はほ
とんど捕獲され水蒸気Ｐ4のみがニッケルメタルフィル
タ２１ａを通過して進むことになる。なお、ニッケルメ
タルフィルタ２１ａで捕獲されたオイルミストＰ3は、
図中矢印Ｂのように回収側に送られる。

【００２４】多孔体フィルタ２１内で分離されたオイル
ミストＰ3は、凝集して油分Ｑとなって流下してオイル
貯留部２２に貯留される。この油分は、例えば、工作機
械３が不使用中であってブロア８が運転を休止している
ときに、排出部２３を操作することによって、オイル貯
留部２２から排出される。多孔体フィルタ２１を通過し
た空気Ａには、オイルミストＰ3がほとんど含まれてな
く、清浄な状態でブロア８によって排気口７から建物２
内に放出される。また、制御ユニット９が、工作機械３
から発する金属粉Ｐ1，Ｐ2やオイルミストP3の発生量に
応じてブロア８の吸引力を変化させ、最も効果的な工業
性粉塵の除去が行われる。

【００２５】このように、この第１実施例の構成によれ
ば、工業性粉塵捕集装置１に金属粉Ｐ1，Ｐ2やオイルミ
ストＰ3を含む空気Ａが流入すると、まず、金属粉除去
部５の予備集塵部１２で金属粉Ｐ1が除去された後、本
集塵部１３で金属粉Ｐ2が除去され、多孔体フィルタ２
１によってオイルミストＰ3が捕捉されて、除去され
る。それ故、多孔体フィルタ２１に金属粉Ｐ1，Ｐ2が捕
捉されて目詰りを起こすことなく、オイルミストＰ3の
除去率の低下を抑制することができる。したがって、頻
繁に多孔体フィルタ２１の清掃を行う必要がなくなり、
保守が簡単となる。

【００２６】◇第２実施例 図６は、この発明の第２実施例である工業性粉塵捕集装
置の機械的構成を示す断面図、また、図７は、同工業性
粉塵除去装置を構成する電気集塵ユニットの機能を説明
するための模式図である。この例の工業性粉塵捕集装置
１Ａの構成が、上述した第１実施例のそれと大きく異な
るところは、多孔体フィルタの後段に、多孔体フィルタ
で除去されなかったヒューム等を除去するための電気集
塵ユニットを配置した点である。これ以外は、第１実施
例の工業性粉塵捕集装置１と略同様であるので、その説
明を簡略にする。

【００２７】工業性粉塵除去装置１Ａは、例えば切削機
等の工作機械３の使用に伴って発生した金属粉、オイル
ミスト、ヒューム等の工業性粉塵で汚れた空気から主と
して金属粉を除去する金属粉除去部５と、金属粉除去部
５の後段に配置され、金属粉除去部５Ａを通過して金属
粉が除去された空気から主としてオイルミストを除去す
るミスト除去部６と、電気的制御によりミスト除去部６
で除去されなかった空気中のヒューム等を除去するため
の電気集塵ユニット２４と、電気集塵ユニット２４によ
ってヒューム等が除去された空気を吸い込んで排気口７
から清浄な空気を排出するブロア８と、例えばブロア８
や電気集塵ユニット２４へ電力を供給して運転させるた
めの制御ユニット９Ａとを備えている。

【００２８】次に、動作について説明する。多孔体フィ
ルタ２１で主としてオイルミストが細空され除去された
空気は、後段の電気集塵ユニット２４に導入される。図
７は、上記電気集塵ユニット２４のヒューム除去に関す
る主要部の概要構造を示すものである。ここで、空気Ａ
が、ニードル電極先端のイオン化部２４１に当ると空気
Ａ内の酸素がプラスイオンとなり、これにヒュームＰ5
等が付着しプラスの微粒子体Ｐ6を形成する。この微粒
子体Ｐ6はマイナス電位の集塵電極２４２に直接付着す
ると共に中心のプラス電位の対応電極２４３にはね飛ば
されて集塵電極２４２に付着する。したがって、ヒュー
ムＰ5等は集塵電極２４２で捕獲され清浄空気Ａ1が排出
されることになる。

【００２９】このように、この第２実施例の構成によれ
ば、第一実施例において述べたと略同様の効果を得るこ
とができる。加えて、この第２実施例では、多孔体フィ
ルタ２１の後段に電気集塵ユニット２４が設けられてい
るので、多孔体フィルタ２１で除去しきれなかったヒュ
ーム等の微細粒子も確実に除去されるので、一段と確実
に清浄な空気を排出することができる。

【００３０】◇第３実施例 図８は、この発明の第３実施例である工業性粉塵捕集装
置の機械的構成を示す断面図、図９は、同工業性粉塵捕
集装置の電気的構成を示すブロック図、また、図１０及
び図１１は、この例の動作を説明するための説明図であ
る。この例の工業性粉塵捕集装置１Ｂの構成が、上述し
た第１実施例のそれと大きく異なるところは、ブロア８
Ｂを所定の時間間隔で間欠運転するように構成した点で
ある。また、オイル貯留部を２段構成とし、多個体フィ
ルタで捕捉されたオイルミストの凝集体を空気が流れて
いるときでも回収可能とし、金属粉集塵部において、予
備集塵部を省略している。なお、この工業性粉塵捕集装
置１Ｂは、例えば、工作機械３の真上に吊り下げられて
配置され、工作機械３で発生した工業性粉塵を含む空気
は、上方へ吸引される。

【００３１】工業性粉塵除去装置１Ｂは、図８に示すよ
うに、吸引口４Ｂから吸い込まれ、例えば切削機等の工
作機械３の使用に伴って発生した金属粉やオイルミスト
等の工業性粉塵で汚れた空気から主として金属粉を除去
する金属粉除去部５Ｂと、金属粉除去部５Ｂの後段に配
置され、金属粉除去部５Ｂを通過して金属粉が除去され
た空気から主としてオイルミストを除去し排気口７Ｂか
ら清浄な空気を排出するミスト除去部６Ｂと、ブロア８
Ｂとを備えている。

【００３２】金属粉除去部５Ｂは、図８に示すように、
外板１１Ｂで囲まれた空胴体内部に空気の流路が形成さ
れてなり、上記空洞体内部の吸引口４Ｂからミスト除去
部６Ｂ側へ至る空気の流路上に配置され気流の方向を変
えると共に吸引口４Ｂから導入された空気に含まれる工
業性粉塵のうち主として比較的大径で質量の大きい金属
粉等を衝突させる平板状の仕切板１７Ｂと、仕切板１７
Ｂの下方に形成され空気を迂回させてミスト除去部６Ｂ
側へ導く迂回通路１８Ｂと、迂回通路１８Ｂを挟んだ仕
切板１７Ｂの下方に設けられ仕切板１７Ｂに衝突して落
下した金属粉等を捕集する捕集容器１９Ｂとを備えてい
る。

【００３３】吸引部４Ｂから吸い込まれ、金属粉Ｐ1及
びオイルミストＰ2を含む空気Ａは、仕切板１７Ｂの直
前まで略水平方向に流れ込んだ後、仕切板１７Ｂによっ
て流れの方向を急激に変えられ、仕切板１７Ｂの下方の
迂回部１８Ｂを経由して、ミスト除去部６Ｂ側へ向か
う。ここで、空気Ａに含まれる工業性粉塵のうち、比較
的大径で質量の大きい金属粉は、急激な運動方向の変化
に追随できず、仕切板１７Ｂに衝突して、下方へ向かっ
て反挑したり、その運動量を失って落下し、捕集容器１
９Ｂに集められる。こうして、金属粉除去部５Ｂにおい
て金属粉は除去され、この金属粉除去部５Ｂにで除去さ
れない小径のオイルミスト等はミスト除去部６Ｂ側へ運
ばれる。

【００３４】ミスト除去部６Ｂは、図８に示すように、
金属粉除去部５Ｂに連結し金属粉除去部５Ｂと一体的に
形成され、外板１１Ｂで囲まれた空胴体の内部が隔壁に
よって画成されてなるミスト除去部本体３１と、ミスト
除去部本体３１内部に配置され、金属粉除去部５Ｂを通
過した空気に含まれる主としてオイルミストを捕捉する
オイルミストフィルタ部３２と、ミスト除去部本体３１
の後述する一次オイル貯留部３３側に連結するプライマ
リソレノイドバルブ３４と、ミスト除去部本体３１の後
述する二次オイル貯留部３５に連結するセコンダリソレ
ノイドバルブ３６と、切換弁３７とから概略構成されて
いる。

【００３５】ミスト除去部本体３１は、流路セパレータ
３７により画成された一次流速減少室３８及び二次流速
減少室３９と、一次流速減少室３８の下方側に形成され
る一次オイル貯留部３３と、隔壁を介して一次オイル貯
留部３３の下方に形成される二次オイル貯留部３５とを
設けてなっている。ここで、一次流速減少室３８は、上
方開放型で中空容器状の空洞空間からなっている。な
お、一次流速減少室３８と二次流速減少室３９との間に
は画成通路４１が開口形成されている。この例のオイル
ミストフィルタ部３２は、一次オイルミストフィルタ４
２と二次オイルミストフィルタ４３とからなっている。
なお、一次及び二次オイルミストフィルタ４２，４３と
して、上述したように多孔体フィルタの組み合わせ品又
は単品がそれぞれ採用されている。

【００３６】一次オイルミストフィルタ４２は、一次流
速減少室３８内に配置され、側面及び底面を多孔体フィ
ルタ４２ａ，４２ｂで囲まれた枠体状（中空容器状）の
ものからなり、金属粉除去部５Ｂ側に連通する上方側に
のみ開口部が形成されている。一次オイルミストフィル
タ４２は、開口部４４をその底面部と相対向させる状態
で略垂直に配置されている。二次オイルミストフィルタ
４３は、一枚もの（板状）の多孔体フィルタ４３ａから
なり、二次流速減少室３９内に斜めに配置されている。

【００３７】多孔体フィルタ４２ａ，４２ｂ，４３ａを
通過する平均流速が３（ｍ／ｓｅｃ）を越えると、オイ
ルミスト自身が捕捉されずに、通過してしまう虞がある
ために、この例において、一次オイルミストフィルタ４
２を通過する平均流速を１（ｍ／ｓｅｃ）以下び設定す
ることで、圧力損失を極めて低くすると共に、オイルミ
ストＰ3を確実に捕捉できるようにしている。

【００３８】この例のプライマリソレノイドバルブ３４
は、後述する制御ユニット９Ｂにより自動制御される電
磁弁本体３４ａと、その入口側パイプ３４ｂ及び排出側
パイプ３４ｃからなっている。吸引側パイプ３４ｂは、
一次オイル貯留部３３に連通し、排出側パイプ３４ｃは
二次オイル貯留部３５に連通して連結されている。一
方、セコンダリソレノイドバルブ３６は、制御部ユニッ
ト９Ｂにより自動制御される電磁弁本体３６ａと、入口
側パイプ３６ｂと排出側パイプ３６ｃとからなってい
る。吸引側パイプ３６ｂは、二次オイル貯留部３５に連
通し、排出側パイプ３６ｃは大気側に開口している。切
換弁３７は三方切換弁からなり、連通口Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3
からなっている。連通口Ｈ1は大気側に連通し、連通口
Ｈ2は一次オイル貯留部３３のあるミスト除去部本体３
１の空胴内に連通し、連通口Ｈ3は二次オイル貯留部３
５に連通している。なお、連通口Ｈ1，Ｈ2は、切換弁３
７の本体３７ａに設けられているが、連通口Ｈ3はエア
抜きチューブ４５により本体３７ａに連結されている。

【００３９】次に、この工業性粉塵除去装置１Ｂの電気
的構成について説明する。工業性粉塵除去装置１Ｂは、
図９に示すように、ブロア８Ｂと、電磁弁本体３４ａ,
３６ａと、切換弁３７と、制御対象としてのこれらの電
磁弁本体３４ａ,３６ａ、及び切換弁３７を所定のタイ
ムスケジュールに従って制御して油分を確実に回収する
ための制御ユニット（フィルタ再生手段の一部）９Ｂと
を備えている。制御ユニット９Ｂは、構成各部を所定の
プログラムに従って制御するＣＰＵと、ＣＰＵが処理す
る各種プログラムやデータを記憶した記憶部と、計時回
路とを有している。

【００４０】制御ユニット９Ｂは、図１０に示すよう
に、予め設定されたブロア８Ｂを運転させる運転時間
（第１の基準時間）ｔaと、休止させる休止時間（第２
の基準時間）ｔbとに基づいて、ブロア８Ｂの運転／休
止をを交互に繰り返すように制御する。上記運転時間ｔ
a及び休止時間ｔbは、工作機械３から発生する工業性粉
塵（主としてオイルミスト）の発生量や、ミスト除去部
６Ｂで用いられる多孔体フィルタのオイルミスト捕捉能
力等に基づいて、設定される。

【００４１】また、制御ユニット９Ｂは、上記ブロア８
Ｂのオン／オフ制御と共に、オイルの排出制御も行う。
制御ユニット９Ｂは、図１１に示すように、予め設定さ
れた二次オイル貯留部３５に貯留されたオイルを外部に
排出するオイル排出期間ｔ1と、二次オイル貯留部３５
にオイルを貯留するオイル貯留期間ｔ2とに基づいて、
オイル排出期間ｔ1とオイル貯留期間ｔ2とが交互に繰り
返されるようにオイルの外部への排出を制御する。

【００４２】すなわち、図１１に示すように、制御ユニ
ット９Ｂは、オイル排出期間ｔ1中は、電磁弁本体３４
ａを閉状態、電磁弁本体３６ａを開状態とし、切換弁３
７の連通口Ｈ1，Ｈ3間を開状態、連通口Ｈ2，Ｈ3間を閉
状態とする。また、オイル排出期間ｔ2中は、電磁弁本
体３４ａを開状態、電磁弁本体３６ａを閉状態とし、切
換弁３７の連通口Ｈ1，Ｈ3間を閉状態、連通口Ｈ2，Ｈ3
間を開状態とする。このように、制御ユニット９Ｂは、
電磁弁本体３４ａ，３６ａの開閉制御に連動させて切換
弁３７の方向調整を行うことによって、たとえブロア８
Ｂが運転中で、一次オイル貯留部３３が負圧となってい
ても、円滑、確実にオイルが排出されるように制御を行
う。

【００４３】次に、動作について説明する。工作機械３
側から発する金属粉Ｐ1及びオイルミストP2を含む空気
Ａは、図８に示すように、工作機械３側から工業性粉塵
除去装置１Ｂの吸引口４Ｂから導入される。空気Ａは、
金属粉除去部５Ｂの仕切板１７Ｂの直前まで略水平方向
に流入した後、仕切板１７Ｂによって流れの方向を急激
に変えられ、仕切板１７Ｂの下方の迂回通路１８Ｂを経
由して、ミスト除去部６Ｂ側へ向かう。

【００４４】ここで、空気Ａに含まれる工業性粉塵のう
ち、比較的大径で質量の大きい金属粉は、急激な運動方
向の変化に追随できず、仕切板１７Ｂに衝突して、下方
へ向かって反挑したり、その運動量を失って落下し、捕
集容器１９Ｂに集められる。こうして、金属粉除去部５
Ｂにおいて金属粉は除去され、この金属粉除去部５Ｂで
除去されない小径のオイルミスト等はミスト除去部６Ｂ
側へ運ばれる。

【００４５】この空気Ａは、一次流速減少室３８内に導
入されるが、導入された空気Ａの流速は減速されて一次
オイルミストフィルタ４２内に導入される。一次オイル
ミストフィルタ４２は、多孔体フィルタ４２ａ，多孔体
フィルタ４２ｂとからなる広表面積のフィルタからな
り、一次オイルミストフィルタ４２内に導入された空気
Ａは、さらに大幅に減速されるので、多孔内を通過する
際に、空気Ａ内のオイルミストＰ3を捕捉分離する。こ
れにより、一次オイルミストフィルタ４２を出た空気Ａ
にはオイルミストが含有されない。この空気Ａは、画成
通路４１を通過し二次流速減少室３９内に導入される。

【００４６】一次オイルミストフィルタ３４内で分離さ
れたオイルミストは、凝集して油分（回収オイル）Ｑと
なって落下して一次オイル貯留部３３に貯留される。ま
た、一次オイルミストフィルタ４２を通過した空気Ａ
は、画成通路４１を通過し、二次流速減少室３９内の二
次オイルミストフィルタ４３内を通過し、空気Ａ内に残
存しているオイルミストを確実に除去する。なお、空気
Ａは、二次オイルミストフィルタ４３内を減速された状
態で通過する。二次オイルミストフィルタ４３を通過し
たこの空気Ａには、オイルミストがほとんど含まれてな
く、排気口７Ｂから排出される。ここで、運転時間ｔa
中に、時間の経過と共に、多孔体フィルタ２１は、オイ
ルミストを捕捉することによって次第に目詰りを起こ
し、図１０に示すように、ミスト除去部６Ｂを通過した
空気の流量Ｒが流量Ｒ1から流量Ｒ2まで低下する。これ
は、空気の流れによって、オイルミストの凝集液が分断
状態となっているため、流下し難くなっているからであ
ると考えられる。

【００４７】制御ユニット９Ｂは、運転時間ｔa経過す
ると、ブロア８Ｂを休止時間ｔb休止させる。この休止時
間ｔb中に一次オイルミストフィルタ３４及び二次オイ
ルミストフィルタ４３を構成する多孔体フィルタ２１に
捕捉されたオイルミストの凝集液は、空気の流れが停止
することで、流下が促進されて、例えば外板１１Ｂの内
壁面を流下して、一次オイル貯留部３３に集められる。
これは、分断状態となっていた凝集液が、表面張力の作
用によって互いにくっつき合って、重力の作用を受けて
流下が促進されるものと考えられる。

【００４８】このようにして、一次オイル貯留部３１内
には次第に油分Ｑが溜る。このため、油分Ｑの排出のた
めにプライマリソレノイドバルブ３４やセコンダリソレ
ノイドバルブ３６を開閉制御することが必要になり、こ
れに伴って、切換弁３７の方向調整を行う必要性が生ず
る。まず、図１１に示すように、制御ユニット９Ｂは、
オイル排出期間ｔ1中は、電磁弁本体３４ａを閉状態、
電磁弁本体３６ａを開状態とし、切換弁３７の連通口Ｈ
1，Ｈ3間を開状態、連通口Ｈ2，Ｈ3間を閉状態とする。
したがって、二次オイル貯留部３５は大気側と連通し大
気圧となる。ただし、二次オイル貯留部３５内には油分
Ｑが溜っていないため、セコンダリソレノイドバルブ３
６が開放状態にあっても油分Ｑの図示せぬオイルパン側
への流れが生じない。

【００４９】次に、制御ユニット９Ｂは、オイル排出期
間ｔ2中は、電磁弁本体３４ａを開状態、電磁弁本体３
６ａを閉状態とし、切換弁３７の連通口Ｈ1，Ｈ3間を閉
状態、連通口Ｈ2，Ｈ3間を開状態とする。切換弁３７の
Ｈ2−Ｈ3の開放により、二次オイル貯留部３５内の圧力
は一次オイル貯留部３３側と同圧になる。このため、一
次オイル貯留部３３から入口側パイプ３４ｂを介して開
放されたプライマリソレノイドバルブ３４を通過した油
分Ｑは重力作用によって排出側パイプ３４ｃにより二次
オイル貯留部３５側に送られて貯留される。以上によ
り、一次オイル貯留部３３内の油分Ｑは減少し、やがて
無くなる。

【００５０】次に、制御ユニット９Ｂは、オイル排出期
間ｔ1中は、電磁弁本体３４ａを閉状態、電磁弁本体３
６ａを開状態とし、切換弁３７の連通口Ｈ1，Ｈ3間を開
状態、連通口Ｈ2，Ｈ3間を閉状態とする。これにより、
セコンダリソレノイドバルブ３６が開放されており、Ｈ
1−Ｈ3開放により二次オイル貯留部３５内には大気圧が
作用するため、二次オイル貯留部３５内の油分Ｑは入口
側パイプ３６ｂ及びセコンダリソレノイドバルブ３６を
介し排出側パイプ３６ｃから大気側に排出される。以上
により、一次オイル貯留部３１や二次オイル貯留部３２
内には油分がなくなる。

【００５１】このように、この第３実施例の構成によれ
ば、第１実施例において述べたと略同様の効果を得るこ
とができる。加えて、この第３実施例では、ブロアに休
止期間を設けることによってオイルミストフィルタ部３
２の多孔体フィルタを再生して常に所定の捕集効率を維
持することができるので、工業性粉塵のうち特にオイル
ミストを一段と確実に除去することができる。また、制
御ユニット９Ｂは、電磁弁本体３４ａ，３６ａの開閉制
御に連動させて切換弁３７の方向調整を行うので、たと
えブロア８Ｂが運転中で、一次オイル貯留部３３が負圧
となっていても、円滑、確実にオイルを排出することが
できる。

【００５２】また、オイルミストフィルタ部２３の多孔
体フィルタに金属粉が捕捉されて目詰りを起こすことな
く、オイルミストの除去率の低下を抑制することができ
る。したがって、頻繁にオイルミストフィルタ部３２の
清掃を行う必要がなくなり、保守が簡単となる。また、
回収された油分Ｑは、金属粉が除去されているととも
に、工作機械３ごとに回収されるため、その油分Ｑを既
設の油清浄装置を経由させることにより、オイルタンク
内に導入し、循環使用することが可能になる。

【００５３】◇第４実施例 図１２は、この発明の第４実施例である工業性粉塵捕集
装置の電気的構成を示すブロック図である。 この例の
工業性粉塵捕集装置１Ｃの構成が、上述した第３実施例
のそれと大きく異なるところは、第３実施例では一定時
間間隔で、ブロアを一定時間休止させたのに対して、電
流計５１によってブロア８Ｂの負荷電流を計測し、この
計測結果に基づいて、ブロア８Ｂをオン／オフするよう
に構成した点である。これ以外は、第３実施例の工業性
粉塵捕集装置１Ｂと略同様である。

【００５４】工業性粉塵捕集装置１Ｃは、図１２に示す
ように、ブロア８Ｂと、ブロア８Ｂの負荷電流を計測す
る電流計（目詰り検出手段）５１と、電磁弁本体３４
ａ，３６ａと、切換弁３７と、制御対象としてのブロア
８Ｂ、電磁弁本体３４ａ,３６ａ、及び切換弁３７を電
流計５１による電流値の測定結果に基づいて制御して油
分を確実に回収するための制御ユニット（フィルタ再生
手段の一部）６Ｃとを備えている。制御ユニット９Ｃ
は、電流計５１によって測定された電流値を一定時間積
算して平均値を算出し、前回の平均値よりも所定量低下
したならば、所定の休止時間ブロア８Ｂを休止させる。

【００５５】また、制御ユニット９Ｃは、上述したよう
に、所定のタイミングで電磁弁本体３４ａ,３６ａを開
閉制御すると共に、所定のタイミングで切換弁３７を切
換制御することによって、上記開閉制御と連動させて切
換弁３７の方向調整を行う。

【００５６】このように、この第４実施例の構成によれ
ば、第３実施例において述べたと略同様の効果を得るこ
とができる。加えて、測定した電流値に基づいて、ブロ
ア８Ｂをオン／オフするので、的確にオイルミストフィ
ルタ部３２によるオイルミストＰ3の捕集効率の低下を
検知して、運転状態に合わせて常に高い捕集効率を維持
することができる。

【００５７】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
でなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更
等があってもこの発明の範疇に含まれる。例えば、上記
の実施例では、仕切板や邪魔板として平板状の板を用い
る場合について述べたが、湾曲した板でも良いし、多数
の小開孔が設けられた板を用いて、圧力損を低減するよ
うにしても良い。また、仕切板や邪魔板を例えば流路の
中央部にのみ配置し、外板の内壁面付近を空気が流れる
ように良い。また、上記の実施例では、多孔体フィルタ
として公知のニッケルメタルフィルタを使用したが、こ
れに限定するものではなく、他の多孔体フィルタを代用
できる。

【００５８】また、第３実施例では、工作機械３毎に配
置した各工業性粉塵除去装置にブロアを備えた場合につ
いて述べたが、図１３に示すように、このブロアを廃
し、各排気口をダクトを介して単一の集中ブロアに接続
し、この集中ブロアで各工業性粉塵捕集装置１Ｄを通過
した空気の排気を行うように構成しても良い。また、こ
の集中ブロアの前段に第２実施例で述べた電気集塵ユニ
ットを配置するようにしても良い。また、ここで、図１
４に示すように、金属粉除去部５Ｅにおいて、第１実施
例で述べた予備集塵部に対応し，金属粉を衝突させる邪
魔板１４Ｅ，１４Ｅ，…と落下してきた金属粉を捕集す
る捕集容器１６Ｅとを有する予備集塵部１２Ｅを付加し
た工業性粉塵除去装置１Ｅを用いるようにしても良い。
また、自動制御タイミングにおける自動制御タイミング
についても上記のものは一例に過ぎず、例えばオイルミ
ストの発生量に対応して適宜設定される。

【００５９】また、例えば印刷工場内等、金属粉が発生
する可能性の低い環境で使用する場合には、金属粉除去
部を省略して工業性粉塵除去装置を安価に構成するよう
にしても良い。

【００６０】また、空気の通路上に、気流の方向のみを
変えて、大粒の金属粉等を除去するためのＬ字形やＵ字
形の屈曲部を独立に設けるようにしても良い。また、ブ
ロアの負荷電流の測定に限らず、例えば多孔体フィルタ
の重量を測定することによって、オイルミストの捕集状
況を監視するようにしても良い。また、１台の工作機械
に対して例えば２台の工業性粉塵捕集装置を配置し、交
互に運転して、休止期間中にフィルタの再生を行うよう
にしても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成の
工業性粉塵除去装置によれば、工業性粉塵捕衝突板集装
置に金属粉やミスト状粒子等の工業性粉塵を含む空気が
流入すると、まず、衝突板又は屈曲部によって金属粉等
が除去された後、多孔体フィルタによってミスト状粒子
が除去されるので、多孔体フィルタに金属粉等が捕捉さ
れて目詰りを起こしてミスト状粒子の捕集効率が低下す
ることを抑制することができる。したがって、頻繁に多
孔体フィルタの清掃を行う必要がなくなり、保守が簡単
となる。また、多孔体フィルタの下流側に電気集塵ユニ
ットを配置することによって、多孔体フィルタによって
除去されなかったヒュームも除去することができるの
で、一段と清浄な空気を排出することができる。

【００６２】また、フィルタ再生手段によって送風ファ
ンを停止させて、多孔体フィルタの目詰まり状態を解消
し、再生して常に所定の捕集効率を維持することができ
るので、工業性粉塵を一段と確実に除去することができ
ると共に、保守に要する手間を軽減することができる。
また、目詰り検出手段による検出結果に基づいて、送風
ファンをオン／オフすることによって、多孔体フィルタ
の捕集効率の低下を的確に検知して、運転状態に合わせ
て常に高い捕集効率を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である工業性粉塵除去装
置の機械的構成を示す断面図である。

【図２】同工業性粉塵除去装置の配置状態を示すための
建物の断面図である。

【図３】同工業性粉塵除去装置を構成する金属粉除去部
の機能を説明するための模式図である。

【図４】同工業性粉塵除去装置を構成する金属粉除去部
の機能を説明するための模式図である。

【図５】同工業性粉塵除去装置を構成するミスト除去部
のニッケルメタルフィルタの機能を説明するための模式
図である。

【図６】この発明の第２実施例である工業性粉塵捕集装
置の機械的構成を示す断面図である。

【図７】同工業性粉塵除去装置を構成する電気集塵ユニ
ットの機能を説明するための模式図である。

【図８】この発明の第３実施例である工業性粉塵捕集装
置の機械的構成を示す断面図である。

【図９】同工業性粉塵捕集装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図１０】この例の動作を説明するための説明図であ
る。

【図１１】この例の動作を説明するための説明図であ
る。

【図１２】この発明の第４実施例である工業性粉塵捕集
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図１３】この発明の第３実施例の変形例である工業性
粉塵捕集装置の機械的構成を示す断面図である。

【図１４】この発明の第３実施例の別の変形例である工
業性粉塵捕集装置の機械的構成を示す断面図である。

【図１５】従来におけるオイルミストの除去、回収、循
環使用等の作用を説明するための建物の断面図である。

【図１６】工作機械の切削油の供給及びその回収、循環
を説明するための部分正面図である。

【図１７】図１６の部分側面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 工業性粉塵除
去装置 ３ 工作機械（機械または装置） ５，５Ｂ 金属粉除去部 ６，６Ｂ ミスト除去部 ８，８Ｂ ブロア（送風ファン） ９Ｂ，９Ｃ 制御ユニット（フィルタ再生手段の一
部） １４ 邪魔板（衝突板） １６ 捕集容器（捕集部） １７，１７Ｂ 仕切板（衝突板） １９，１９Ｂ 捕集容器（捕集部） ２１，４２ａ，４２ｂ，４３ａ 多孔体フィルタ ２２ オイル貯留部（貯留部） ２４ 電気集塵ユニット ３３ 一次オイル貯留部（貯留部） ３５ 二次オイル貯留部（貯留部） ５１ 電流計（目詰り検知手段） Ｐ1，Ｐ2 金属粉 Ｐ3 オイルミスト（ミスト状粒子） Ｐ5 ヒューム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０７Ｂ 7/04 Ｂ０７Ｂ 7/04 7/06 7/06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口から空気を吸引し、該空気中に含
   まれる工業性粉塵を除去した後、排気口から清浄な空気
   を排気する工業性粉塵除去装置であって、 前記吸気口と前記排気口とを有する空気通路と、 該空気通路の中に、空気の流れを邪魔する態様で配置さ
   れ、前記工業性粉塵を衝突させて落下させるための衝突
   板と、 前記空気通路の中であって、前記衝突板の下流側に配置
   され、前記衝突板で除去されずに、当該下流まで流れて
   きた前記工業性粉塵を捕捉して除去するための多孔体フ
   ィルタとを備えてなることを特徴とする工業性粉塵除去
   装置。
2. 【請求項２】 前記衝突板の下方に配置され、前記衝突
   板に衝突して落下する前記工業性粉塵を捕集する捕集部
   を備えてなることを特徴とする請求項１記載の工業性粉
   塵除去装置。
3. 【請求項３】 前記衝突板は、前記工業性粉塵を衝突さ
   せるための衝突面を有し、該衝突面には、空気を通すた
   めの開孔が設けられていることを特徴とする請求項１又
   は２記載の工業性粉塵除去装置。
4. 【請求項４】 前記空気通路に空気の流れの方向を急激
   に変化させる屈曲部を設け、該屈曲部の壁面を前記衝突
   板として機能させることを特徴とする請求項１，２又は
   ３記載の工業性粉塵除去装置。
5. 【請求項５】 前記空気通路の中であって、前記多孔体
   フィルタの下流側には、該多孔体フィルタによっても除
   去されなかった前記工業性粉塵を電気的制御により捕捉
   して除去するための電気集塵ユニットが備えられている
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の
   工業性粉塵除去装置。
6. 【請求項６】 前記衝突板は、主として大粒の工業性粉
   塵を除去し、前記多孔体フィルタは、主としてミスト状
   の工業性粉塵を捕捉して除去し、前記電気集塵ユニット
   は、主として微細な工業性粉塵を捕捉し除去することを
   特徴とする請求項５記載の工業性粉塵除去装置。
7. 【請求項７】 送風ファンによって吸気口から空気を吸
   引し、該空気中に含まれる工業性粉塵を除去した後、排
   気口から清浄な空気を排気する工業性粉塵除去装置であ
   って、 前記吸気口と前記排気口とを有する空気通路と、 該空気通路の中に配置され、前記空気から、ミスト状の
   工業性粉塵を捕捉して除去する多孔体フィルタと、 前記多孔体フィルタの下方に配置され、前記多孔体フィ
   ルタによって捕捉された前記ミスト状の工業性粉塵が凝
   集して流下又は落下する液又は滴を受けて貯える貯留部
   と、 前記送風ファンをオフとすることによって、前記ミスト
   状の工業性粉塵の凝集体である前記液又は滴の流下又は
   落下を促進させて、目詰り状態の前記多孔体フィルタを
   再生させるためのフィルタ再生手段とを備えたことを特
   徴とする工業性粉塵除去装置。
8. 【請求項８】 前記フィルタ再生手段は、前記多孔体フ
   ィルタの目詰り状態を検出する目詰り検出手段を備え、 該目詰り検出手段が、前記多孔体フィルタの目詰り状態
   を検出すると、前記送風ファンをオフとする構成になさ
   れている ことを特徴とする請求項７記載の工業性粉塵
   除去装置。
9. 【請求項９】 前記フィルタ再生手段は、前記送風ファ
   ンがオンとなった後、予め設定された第１の基準時間が
   経過すると、前記送風ファンをオフとし、前記送風ファ
   ンがオフとなった後、予め設定された第２の基準時間が
   経過すると、前記送風ファンをオンとする構成になされ
   ていることを特徴とする請求項７又は８記載の工業性粉
   塵除去装置。