JP2002337136A - 携帯式循環濾過装置 - Google Patents
携帯式循環濾過装置Info
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Abstract
て、被穿孔体を穿孔する携帯式回転穿孔工具に用いら
れ、穿孔時に被穿孔体の切削屑を含んだ液体を周囲に飛
散させることなく、かつ、液体の使用量が少なくて済む
ように前記液体を回収濾過して、再び刃先に循環させる
携帯式循環濾過装置を提供する。 【解決手段】 刃先より吐出させる液体を貯留する貯留
手段と、穿孔により切削屑を含む懸濁液となった液体か
ら切削屑を分離する分離手段と、液体を循環させて再利
用する循環手段と、前記各手段(貯留手段、前記分離手
段、前記循環手段)を収容するとともに、これらを運搬
自在とする携帯手段とを含む構成の携帯式循環濾過装置
とした。
Description
置に関し、特に、刃先と被穿孔体との当接面に液体を供
給しながら切刃を回転させて、コンクリート、磁器タイ
ル、石材などの内外壁を穿孔する携帯式回転穿孔工具に
用いられ、前記刃先に供給されて懸濁液となった液体を
回収し、当該液体中の不純物を取り除いた後、再び前記
刃先に循環させる携帯式循環濾過装置に関する。
材などの内外壁といった被穿孔体Wを穿孔する場合、携
帯式回転穿孔工具100(以下、電動ドリルという)が
使用される(図5参照)。この電動ドリル100では、
切刃101を被穿孔体Wに当接させて回転させることで
被穿孔体Wの穿孔を行うが、切刃101と被穿孔体Wと
の間の摩擦に起因して切刃101が熱を帯びる、切刃1
01を回転させるモータに負荷がかかりモータが壊れ
る、穿孔により生じた微細切削屑Mが周辺環境中に浮遊
する、などの問題を生ずることがあった。
刃の先端(以下、刃先という)に流体を供給しながら被
穿孔体Wを穿孔する方法が提案されている。この方法に
おいて、刃先に供給する流体には、冷却ガスなどの気体
を用いる方式と、水などの液体を用いる方式とがある。
しかし、冷却ガスなどの気体を用いる方式では、冷却ガ
スの供給にコンプレッサなどの付帯設備を必要とするた
めに工具の携帯が困難である、発熱の問題は改善できる
がそれ以外の前記問題を完全に解消できない、などの欠
点を有していた。そのため、水などの液体を用いる方法
が、上記問題点を解消するのに最も有効な方法として主
流を占めていた。
体を供給しながら被穿孔体Wを穿孔する方法にも、次の
ような改善すべき問題点が包含されていた。 (1)単に刃先に液体を供給する構成であるので、供給
された液体に穿孔により生じた被穿孔体の切削屑を含ん
でなる懸濁液が周囲に飛散して、これを作業者が浴びる
という問題。 (2)懸濁液が被穿孔体の表面に溢出するため、被穿孔
体の表面やその周囲(たとえば地面)等を汚染するとい
う問題。 (3)穿孔に際し、液体の使用量が多いという問題。 (4)穿孔作業を行う場所が、ビルなどの外壁である場
合が比較的多く、水の確保、補給が困難であるという問
題。 (5)穿孔にあたり作業スペースが狭い場合、大きくて
重い装置では使用できないという問題。
を供給しながら切刃を回転させて、被穿孔体を穿孔する
携帯式回転穿孔工具に用いられ、懸濁液すなわち切削屑
を含んだ液体を周囲に飛散させることなく、かつ、液体
の使用量が少なくて済むように、前記懸濁液を回収し当
該懸濁液中の切削屑を取り除いた後、再び前記刃先に循
環させる携帯式循環濾過装置を提供することにある。
明者は鋭意検討を重ねた結果、次のような装置構成とす
ることで上記課題を解決するに至った。すなわち、刃先
に液体を供給しながら切刃を回転させて、被穿孔体を穿
孔する携帯式回転穿孔工具に用いる携帯式循環濾過装置
であって、前記刃先に供給された液体に被穿孔体の切削
屑を含んでなる懸濁液を回収する懸濁液回収手段と、前
記回収された懸濁液から前記切削屑を分離する分離手段
と、前記分離手段において前記切削屑が分離されてなる
液体を貯留する貯留手段と、前記貯留手段に貯留された
液体を前記刃先に供給し、前記刃先に供給され被穿孔体
の切削屑を含んで懸濁液となった当該液体を、前記懸濁
液回収部を経て前記分離手段に導き、当該分離手段で当
該懸濁液から切削屑を分離してなる液体を前記貯留手段
に循環させる循環手段と、前記貯留手段、前記分離手
段、および前記循環手段を収容するとともに、これらを
運搬自在とする携帯手段とを備える構成とした(請求項
1)。
体は、被穿孔体の切削屑を含む懸濁液として回収され、
回収された懸濁液中に含まれる切削屑を取り除いて分離
液体とされた後、前記貯留手段を経て再び刃先に供給さ
れる。よって、刃先に供給される液体は循環再利用され
るので、従来の装置のように被穿孔体の穿孔に際し大量
の液体を必要としない。また、携帯式回転穿孔工具の使
用に際し、貯留手段、分離手段、循環手段は携帯手段内
に収容されているので、容易に携帯できる。よって、作
業者の移動が容易となり、作業効率が改善される。
れた前記懸濁液を収容して、この懸濁液に含まれる切削
屑を濾別する複数の収容部を順次隣接させて備えた袋状
の濾過部と、分離手段に供給された懸濁液を常に所定の
収容部に誘導する誘導部とを備える構成とした(請求項
2)。
収容部(第一の収容部)に供給され、当該第一の収容部
で濾過できない懸濁液は、当該第一の収容部に隣接して
設けられた第二の収容部に供給され濾過される。したが
って、第一の収容部が目詰まり等により懸濁液を濾過で
きなくなると、懸濁液は隣接する第二の収容部に収容さ
れて濾過される。そして、その第二の収容部で濾過でき
なくなると、第三の…という様に順次収容部を代えなが
ら濾過を行うので、収容部を一つしか設けない場合と比
べて、分離手段の長寿命化を計ることができる。
の襞が形成されるように折り畳まれている構成とした
(請求項3)。かかる構成によると、前記収容部は、折
り畳まれて収容部内に複数の襞が形成されているので、
収容部内に収容された懸濁液と濾過部との接触面積が大
きくなり、懸濁液中に含まれる切削屑が効率よく濾別さ
れる。
発明の一実施の形態を説明する。図1は、本発明の携帯
式循環濾過装置1を備えた回転穿孔工具の概略を説明す
る概略説明図である。図2は、電動ドリル2および懸濁
液回収手段3の要部拡大断面図である。
液体を供給しながら切刃を回転させて、被穿孔体に小口
径の穴を穿つ回転穿孔工具に用いられ、刃先に供給させ
た液体を回収・浄化した後、再び刃先に循環させる装置
である。
リート製の外壁などのように、硬質の材料から構成され
ているために、所望の口径を備えた穴を容易に穿つこと
のできないものをいう。また、刃先とは切刃の先端部分
のことをいい、切刃とはビットのことをいう。刃先に供
給する液体とは、刃先と被穿孔体との摩擦の緩和、刃先
と被穿孔体との摩擦により発熱した刃先を冷却できるも
のであれば特に限定されるものではない。なお、本実施
の形態では、この液体は水道水である。
取り付けた回転穿孔工具の一実施態様である。この図に
おいて、回転穿孔工具は電動ドリル2であり、携帯式循
環濾過装置1は、懸濁液回収手段3と、分離手段4と、
貯留手段5と、循環手段6と、携帯手段7とを備えて構
成されている。
ビット11を回転させ、被穿孔体Wに穴を穿つのに用い
られる一般的な電動ドリルであって、ビット11と被穿
孔体Wとの当接面に水を供給できるように構成されてい
るものであれば特に限定されるものではない。
モータ(図示せず)を備えた本体部10、被穿孔体Wを
穿孔するためのビット11、前記モータの回転をビット
11に伝える回転軸13、後述する貯留手段5から供給
された水を回転軸13に設けられた孔12に挿通させる
導入部14を備えている。
供給された水は、回転軸13の外周面上に設けられた導
入孔16を通って孔12内に導かれる。ついで、この孔
12内を挿通してビット11まで供給される。そして、
ビット11に供給された水は、被穿孔体Wとビット11
との当接面の隙間を通り、被穿孔体Wの切削屑とともに
懸濁液として被穿孔体Wの表面上に溢出する。
収手段3は、スポンジパッキン18および懸濁液回収部
19を備えている。この懸濁液回収手段3のスポンジパ
ッキン18は、被穿孔体Wを穿孔する際に、被穿孔体W
の表面に当接され、被穿孔体Wの表面に溢出した懸濁液
を、外部に漏らすことなく懸濁液回収部19に誘導す
る。なお、このスポンジパッキンは、柔軟性に富み、か
つ外部に懸濁液を漏出させることのないものであれば特
に限定されるものではない。懸濁液回収手段3の懸濁液
回収部19は、前記スポンジパッキン18により誘導さ
れた懸濁液を、その下部に設けられた排出口36に導く
(図2参照)。
4とは、被穿孔体Wに穴を穿つ際に生ずる切削屑を含ん
だ水、すなわち懸濁液から、切削屑を濾別するフィルタ
20である(図3、4参照)。ここで、切削屑として具
体的な例を挙げると、被穿孔体がコンクリートの場合は
コンクリート粉である。
されており、懸濁液をフィルタ20内に導入するための
接続口21と、懸濁液を収容して当該懸濁液に含まれる
切削屑を濾過するための第一の収容部22、および第二
の収容部23を有する袋状の濾過部24と、フィルタ2
0に供給された懸濁液を常に第一の収容部22に誘導す
る誘導部25とを備えている。
おり、懸濁液中に含まれる2μm以上の大きさの切削屑
を濾別できる不織布であればどのような不織布を用いて
もよい。しかし、濾過処理効率などの点から、本件出願
人の特許出願(特願2000―215421号)に記載
された濾過材であることが好ましい。
循環手段6の排水管35をフィルタ20に取り付けるた
めのマジックテープ26(取り付け手段)が設けられて
いる。よって、前記排水管35を接続口21からフィル
タ20内に挿通させた際に、排水管35の外周部に沿っ
てマジックテープ26を巻き付けることにより、排水管
35をフィルタ20に容易に取り付けできる。なお、こ
の取り付け手段は、排水管35をフィルタ20に取り付
けることができるものであれば特に限定されるものでは
なく、たとえば、紐であってもよい。また、この接続口
21の径の大きさは、挿通させる排水管35の径に応じ
て適宜選択可能である。
外周面上には、懸濁液排出孔27が複数設けられてお
り、誘導部25を構成している。この懸濁液排出孔27
の配設位置は、このフィルタ20に供給された懸濁液
が、常に所定の収容部に供給される位置であれば特に限
定されるものではない。本実施の形態では、懸濁液が常
に第一の収容部22に供給されるように、第一の収容部
22の直上の位置である。なお、この懸濁液排出孔27
の数、径の大きさは、排水管35を介して供給される懸
濁液が、排水管35内に滞留し、この分離手段4への懸
濁液の導入を阻害することがなければ、特に限定される
ものではない。
収容部22、および当該第一の収容部22に隣接させて
設けられた第二の収容部23を有している。このフィル
タ20に供給された懸濁液は、前記排水管35に設けら
れた懸濁液排出孔27の存在により、常に第一の収容部
22に導かれる。よって、濾過の進行とともに第一の収
容部22の濾過処理効率が低下した場合、処理しきれな
い懸濁液は、当該第一の収容部22に隣接する第二の収
容部23に供給され、濾過される。
濁液中の切削屑は、コンクリートや金属粉などの比重の
重いものである。よって、これら比重の重い切削屑は第
一の収容部22で一旦取り除かれるので、第二の収容部
23に供給される懸濁液は、目詰まりの主原因となる切
削屑をあまり含んでいない。よって、収容部を一つしか
設けない構成と比べてフィルタの寿命を延ばせる、濾過
スピードが懸濁液の処理量に比例して極端に低下しな
い、目詰まりに起因する配管内の圧力上昇による配管の
破裂やポンプの破損などを防止できる、というような種
々の効果が得られる。なお、収容部を2つ設けたフィル
タでは、収容部を一つしか設けないフィルタと比べ、の
べ使用時間で比較して2倍以上のフィルタ寿命が確認さ
れた。
える収容部の数は少なくとも2つ以上が好ましい。しか
し、収容部の数を増やすと、それに応じて収容部一つ一
つの容量が少なくなり、逆にフィルタ20の濾過処理効
率が低下する。よって、収容部の数は、この分離手段4
であるフィルタ20を収容する貯留手段5の大きさにも
よるが、2〜4個程度であることが好ましい。ここで、
本発明の携帯式循環濾過装置1の場合、一つの穿孔に必
要な時間として約30〜40秒程度を想定している。こ
の際、前記刃先より吐出させる水の量はおおよそ200
〜250mlである。よって、前記収容部の容量は、水
の使用量に加えて、本発明の携帯式濾過装置1の重量お
よびスペースなどに基づいて適宜決定可能である。
0は、フィルタ20内に供給された懸濁液との接触面積
が多くなるように、折り畳まれて収容部の内方に向かっ
て複数の襞が形成されている。なお、図4は、フィルタ
20の折り畳まれた様子が判り易いように、フィルタ2
0の下部を広げた様子を示した図である。このフィルタ
20の折り畳み方は、収容部の内方に向かって複数の襞
が形成される折り畳み方であればこの折り畳み方に限定
されるものではなく、所望に応じて適宜決定可能であ
る。
前記貯留手段5内に収納されており、被穿孔体Wの穿孔
開始当初は、折り畳まれた状態で懸濁液からの切削屑の
濾過を行う。そして、濾過の進行に伴い、濾過処理効率
の低下により収容部内への懸濁液の収容量が多くなる
と、収容された懸濁液の重みにより徐々に折り畳みがほ
どけ、収容部の容量が多くなるように構成されている。
また、このフィルタ20が収納されている貯留手段5
は、密閉できるように構成されているので、前記循環手
段6のポンプ31が稼働すると、貯留手段5内に貯留さ
れた水の吸引により生じた負圧、およびポンプ31の吐
出力による分離手段4への水の強制供給により、フィル
タ20での懸濁液の濾過が促進される。
5とは、前記電動ドリル2のビット11に供給する水を
貯留する容器である。
に、後述する循環手段6の一部および分離手段4とを内
設している。したがって、貯留手段5、循環手段6の一
部、および分離手段4とが一体に形成されている。この
貯留手段5は、その内部を密閉して水を貯留できるもの
であれば特に限定されるものではない。しかし、運搬を
容易にするために、軽量であって加工適正に優れる材料
で作られていることが好ましい。このようなものとして
ポリエチレンテレフタレート(PET)のようなプラス
チック材料が挙げられる。なお、貯留手段の形状も特に
限定されるものではなく、適宜選択可能である。
り、本発明の携帯式回転穿孔工具1は、穿孔の際にビッ
ト11に供給する水を、常時蓄えることが可能となる。
よって、穿孔作業を行う場所が、水道などの水の供給場
所から離れた位置であっても、問題なく穿孔作業を行え
る。
6とは、前記貯留手段5に貯留された水を前記電動ドリ
ル2のビット11まで供給して吐出させる。次いで、吐
出と同時に被穿孔体の切削屑を含んで懸濁液となった水
を回収して、後述する分離手段4を経て再び貯留手段5
に循環させる機構である。
2、導水管33、排水管35を備えている。循環手段6
のポンプ31は、前記電動ドリル2のモータの回転に連
動して、稼動するように構成されている。このポンプ3
1は、前記貯留手段5に貯留された水を、吸水管32を
介して吸引し、導水管33に安定して送り出すことので
きるポンプであって、小型かつ軽量のものであれば特に
限定されるものではない。たとえば、このようなものと
して脈動を生ずることなく安定して水を送ることのでき
るギヤポンプや、呼び水が不要でメンテナンスの容易な
チューブポンプ等が挙げられる。なお、本実施の形態で
は、ポンプ31は、貯留手段5内に貯留される水の容量
が最大となるように貯留手段5の上部に設けた構成とし
たが、水を安定して循環させることができ、かつ貯留手
段5内の水の貯留量を最大にできる位置であれば特に限
定されるものではなく、適宜選択可能である。
ンプ31の吸入口(図示せず)に接続され、他端は前記
貯留手段5に貯留された水に浸漬されている。この吸水
管32を浸漬する位置は、水の吸引を効果的に行えるよ
うに、貯留手段5を構成するタンクの底面に這わせて設
けた構成とすることが好ましい。循環手段6の導水管3
3は、一端が前記ポンプ31の吐出口(図示せず)と接
続され、他端が電動ドリル2の導入部14に設けられた
導入口17に接続されている。循環手段6の排水管35
は、一端が懸濁液回収部19の排出口36に接続され、
他端が後述する分離手段4の接続口21に挿通されてい
る。
び排水管35を挿通する水は、摩擦により発熱したビッ
ト11を経た水であるので、ビット11から熱を奪って
高温となっている場合がある。よって、これら吸水管2
3,導水管33、および排水管35を構成する材料は、
耐熱性を有し、軽量で柔軟性に富み折れ曲がりにくい材
料であることが好ましい。よって、本実施の形態では、
テフロンブレードホースを用いている。
が稼動すると、ポンプ31は、前記貯留手段5に貯留さ
れた水を吸水管32を介して汲み出して、導水管33を
通して電動ドリル2の導入部14に供給する。次いで、
導入部14に供給された水は、ビット11に導かれて吐
出され、被穿孔体の切削屑を含んで懸濁液となり、懸濁
液回収手段3の排出口36から排水管35、分離手段4
を経て、貯留手段5に循環する。
リル(図5参照)のように、ビット11と被穿孔体Wと
の当接面に供給された水が、そのまま外部に溢出される
ことがないので、懸濁液の飛散、大量の水の消費といっ
た問題を解決することが可能となる。
7とは、ビット11に供給された水を循環させて、再利
用するのに必要な、前記分離手段4、貯留手段5、循環
手段6をまとめて、携帯性を向上させるものである。本
実施の形態では、前記貯留手段5内に分離手段4、循環
手段6のポンプを一体に形成した構成であるので、この
場合における携帯手段7とは、取手40である。なお、
この携帯手段7はこの構成に限定されるものではなく、
たとえば、バスケットのようなものに、分離手段4、貯
留手段5、ポンプ31などを別々に収容させた構成とす
ることも可能である。また、携帯手段7は、手に持つ構
成に限定されるものではなく、肩掛け式、ベルトにより
腰に吊す構成、背負子により背中に背負う構成など適宜
選択可能である。
分離手段4、貯留手段5、循環手段6を収容することに
より、作業場所まで本発明の携帯式循環濾過装置1を備
えた回転穿孔工具(電動ドリル2)を容易に運搬でき
る。
1を備えた電動ドリル2では、刃先に供給した水を循環
させて再利用するので、単に水を供給する方式の従来の
携帯式回転穿孔工具と比べて水の使用量を抑えることが
できる。刃先と被穿孔体との当接面に供給する水をあら
かじめ貯留しているので作業場所が水の供給場所と離れ
ていても問題なく作業できる。また、工具に付帯する部
品が少なく、主要な構成部品の携帯が可能となるように
一体に形成されているので穿孔作業を行う場所に制限が
なく、かつ軽量である。フィルタが特殊形状であるので
濾過処理効率が良く、かつフィルタの寿命が長いという
特徴を有する。
置1を備えた電動ドリル2の動作を、図1乃至図3を適
宜参照しながら説明する。なお、ここでは、電動ドリル
2、懸濁液回収手段3,分離手段4、貯留手段5、循環
手段6との接続が完了しているものとして以下に説明を
続ける。
当接させ、本体部10に設けられたスイッチSWを押
す。するとこれに連動して循環手段6のポンプ31が起
動して、貯留手段5内に貯留された水を、吸水管32を
介して汲み上げて、導水管33を通して、電気ドリル2
の導入部14に供給する。導入部14に供給された水
は、導入孔16を介して回転軸13に設けられた孔12
内に導かれ、回転軸13の先端に設けられたビット11
と被穿孔体Wとの当接面に供給される(図2参照)。こ
れと同時に、電動ドリル2の本体部10に設けられたモ
ータ(図示せず)が起動し、回転軸13を介してその先
端のビット11を回転させる。よって、ビット11はそ
の刃先と被穿孔体Wとの当接面に水を供給品しながら回
転し、被穿孔体Wを穿孔する。
の穿孔により生じた切削屑を含んだ懸濁液として被穿孔
体Wの表面に溢出する。被穿孔体Wの表面に溢出した懸
濁液は、懸濁液回収手段3により集められ、懸濁液回収
部19の下部に設けられた排出口36から排出される。
排出口36から排出された懸濁液は、排水管35を通っ
て、分離手段4のフィルタ20に導かれ、排水管35に
設けられた懸濁液排出孔27より排出され、フィルタ2
0の第1の収容部22に供給される。フィルタ20を構
成する不織布により、収容部22,23内に収容された
懸濁液に含まれる切削屑は濾別され、切削屑を含まない
水が、再び貯留手段5に供給される。貯留手段5に供給
された水は、再び循環手段6のポンプ31により電動ド
リル2に供給され再利用される。
から刃先に供給された液体は、刃先と被穿孔体との当接
面を通って被穿孔体の表面に溢出する際に、当該液体に
被穿孔体の切削屑を含んでなる懸濁液となる。そして、
被穿孔体の表面に漏出し他懸濁液は分離手段に誘導さ
れ、当該懸濁液中に含まれる切削屑を取り除いて分離液
体とされた後、再び貯留手段に循環される。よって、刃
先に供給される液体を、常に循環再利用させるので、被
穿孔体の切削に際し大量の液体を必要とさせない。ま
た、携帯式回転穿孔工具の使用に必要な付帯工具である
貯留手段、分離手段、循環手段は携帯手段内に収容され
るので、容易に携帯できる。よって、作業時の作業者の
移動が容易となり、作業効率が改善される。
に所定の収容部(第一の収容部)に供給され、当該第一
の収容部で濾過できない懸濁液は、当該第一の収容部に
隣接して設けられた第二の収容部に供給され濾過され
る。したがって、第一の収容部が目詰まり等により懸濁
液を濾過できなくなると、懸濁液は隣接する第二の収容
部に収容されて濾過されるので、収容部を一つしか設け
ない場合と比べて、分離手段の長寿命化、濾過処理効率
の急激な低下防止を計ることができる。
は、収容部内に収容された懸濁液との接触面積が大きく
なるように、折り畳まれて収容部内に複数の襞が形成さ
れている。よって、懸濁液中に含まれる切削屑が効率よ
く濾別される。
工具の概略を説明する概略説明図である。
工具および本発明の携帯式循環濾過装置の懸濁液回収手
段の要部拡大図である。
る。
略説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 刃先に液体を供給しながら切刃を回転さ
せて、被穿孔体を穿孔する回転穿孔工具に用いる携帯式
循環濾過装置であって、 前記刃先に供給された液体に被穿孔体の切削屑を含んで
なる懸濁液を回収する懸濁液回収手段と、 前記回収された懸濁液から前記切削屑を分離する分離手
段と、 前記分離手段において前記切削屑が分離されてなる液体
を貯留する貯留手段と、 前記貯留手段に貯留された液体を前記刃先に供給し、前
記刃先に供給され被穿孔体の切削屑を含んで懸濁液とな
った当該液体を、前記懸濁液回収部を経て前記分離手段
に導き、当該分離手段で当該懸濁液から切削屑を分離し
てなる液体を前記貯留手段に循環させる循環手段と、 前記貯留手段、前記分離手段、および前記循環手段を収
容するとともに、これらを運搬自在とする携帯手段とを
備えることを特徴とする携帯式循環濾過装置。 - 【請求項2】前記分離手段は、 分離手段に供給された前記懸濁液を収容して、この懸濁
液に含まれる切削屑を濾別する複数の収容部を順次隣接
させて備えた袋状の濾過部と、 分離手段に供給された懸濁液を常に所定の収容部に誘導
する誘導部とを備えることを特徴とする請求項1記載の
携帯式循環濾過装置。 - 【請求項3】前記濾過部を形成する収容部は複数の襞が
形成されるように折り畳まれていることを特徴とする請
求項2記載の携帯式循環濾過装置。
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-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144326A patent/JP3623927B2/ja not_active Expired - Lifetime
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