JP2004357767A

JP2004357767A - 回収装置

Info

Publication number: JP2004357767A
Application number: JP2003156605A
Authority: JP
Inventors: Akira Kano; 明加納
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】流体及び固体の少なくとも一方を空気と一緒に吸入し、遠心分離作用により空気を分離排出し、液体及び固体を回収する。
【解決手段】回収装置１１は、筒状の密閉容器１５と、圧縮空気を利用して吸引力を発生する吸引部１４とを備え、密閉容器１５には、排気管２２と、吸入した空気等が密閉容器１５の内側に沿って流入するように導入する導入管２０が設けられている。導入管２０と吸引部１４とはホース２１を介して連結されている。密閉容器１５の蓋体１５ｃには、導入管２０から導入された圧縮空気が案内部の外側から案内部と密閉容器１５の内面との隙間を経て案内部の内側に流入するように案内する案内部材２６が固定されている。案内部材２６は排気管２２が内側となるように、蓋体１５ｃに上端が固定され、下方に向かって拡がる筒状の案内部を備えている。吸引部１４の吸引側には吸引ノズル１９が接続されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工用切削液のような切粉などの不純物が混入する流体を吸引して、空気と分離して回収するのに適した回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
切削加工時において加工製品及び加工装置台には、切粉を含む加工用切削液が付着する。これらを除去するために、一般に圧縮エアを噴射して切粉を含む加工用切削液を吹き飛ばしていた。圧縮エアにより加工用切削液を吹き飛ばすと、加工製品及び加工装置台の周辺に飛散し、汚れの原因となる。加工用切削液に含まれている切粉は吹き飛ばされると壁などに跳ね返って加工製品または加工装置台に再付着することがあり、付着した切粉は品質不良の原因となる。また圧縮エアの使用は風切音を発生し、騒音の原因にもなる。切粉を含む加工用切削液は、回収されるのが望ましい。
【０００３】
従来、粉塵・粉体の回収を目的としてサイクロン部が回収容器の上部に取り付けられ、サイクロン効果により空気と分離させて、粉塵・粉体を回収する製品が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。また、非特許文献１には、圧縮空気により吸引力を発生させて、集塵袋に回収する方法も開示されている。
【０００４】
図３に非特許文献１に記載された粉粒体搬送装置３１を示す。粉粒体搬送装置３１は、導入口３２ａ，排出口３２ｂ及び排気口３２ｃを有するサイクロン式分離器３２と、サイクロン式分離器３２の排出口３２ｂの下方に配置され排出口３２ｂと接続される密閉型回収容器３３とを備えている。サイクロン式分離器３２の排気口３２ｃはホース３４を介して吸引装置３５に接続され、導入口３２ａはホース３６を介して吸込ノズル３７に接続されている。吸引装置３５で吸引力が発生することにより、粉塵・粉体は吸込ノズル３７から空気とともに吸引されてサイクロン式分離器３２内に導かれる。粉塵・粉体はサイクロン式分離器３２内で遠心力の作用により空気と分離される。分離された粉塵・粉体は自重により落下し排出口を経て、密閉型回収容器３３に回収される。一方、サイクロン式分離器３２で分離された空気は、排気口３２ｃに導かれ吸引装置３５を通過して排気される。
【０００５】
また、魚類加工時の内臓及び他の水分のある廃棄物処理を目的として、エアコンプレッサの圧縮空気をＴ型エアガンで逆噴し吸引力に変換する吸引機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
“ミニポーターサイクロン”、［ｏｎｌｉｎｅ］、オオサワ＆カンパニー、［平成１５年５月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｓａｗａ−ｃｏｍｐａｎｙ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎｅｓｅ／＞
【特許文献１】
特開２００２−１９３４４２号公報（明細書の段落［０００５］〜［０００７］、図２、図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし非特許文献１に開示された装置では、サイクロン部が回収容器３３の上側に設置され、吸引装置３５が必要となるため、装置全体が大型になる。また、特許文献１に開示された装置では、魚類加工時の内臓及び他の水分のある廃棄物を処理槽へ回収することは開示されているが、廃棄物の分離のための構造に関しては特に記載はなく、切粉を含む加工用切削液などの固体と液体の混合物の回収には不向きである。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は流体及び固体の少なくとも一方（以下、流体等と称す。）を空気と一緒に吸入し、遠心分離作用により空気を分離排出し、空気とともに吸入した流体等を回収することができる回収装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項１に記載の発明においては、筒状の密閉容器と、圧縮空気を利用して吸引力を発生する吸引力発生手段とを備えている。密閉容器は上壁に設けられた排気部と、前記吸引力発生手段の圧縮空気排出側に連結されたホースの一端が接続されて、前記吸引力発生手段により吸引された吸引物を空気とともに密閉容器の内側に沿って流入するように導入する導入部とを備えている。密閉容器の上壁には、前記排気部が内側となるように上端が固定され、下方に向かって拡がる筒状の案内部を備えるとともに、前記導入部から導入された圧縮空気が前記案内部の外側から案内部と密閉容器の内面との隙間を経て案内部の内側に流入するように案内する案内部材が設けられている。前記吸引力発生手段の吸引側には吸引ノズルが接続されている。
【００１０】
従って、この発明においては、吸引ノズルで吸入された流体等が空気とともに導入部から密閉容器内に導入される。密閉容器内に導入された空気及び流体等は案内部材の外側に沿って移動し、旋回流となって下方へ進み、室内部材の下端で折り返して案内部材の内側へ導かれる。空気及び流体等は、遠心分離作用により空気と流体等に分離される。分離された流体等は密閉容器に溜まる。一方、分離された空気は、排気部から排気される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記排気部は、前記密閉容器内部まで延びる有底の排気管であって、前記排気管の側面かつ前記密閉容器の上壁下側の位置に第１の孔が設けられ、前記排気管の底部に第２の孔が設けられている。
【００１２】
従って、この発明においては、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、分離された空気が排気管の第１の孔から排気管に入り排気管の上部から排気される間に、分離された空気に含まれるミスト状の流体が排気管内に付着して第２の孔から排出される。排出された液体は、自重により密閉容器の底部に溜まる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記密閉容器は上部が前記案内部材とともに下部から分離可能に形成されている。
従って、この発明においては、請求項１または請求項２に記載の発明の作用、効果に加えて、密閉容器の底部に溜まった流体の回収が容易となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、固体分離部が、前記案内部材と前記密閉容器底面との間に設けられている。
従って、この発明においては、分離された流体等が、さらに固体分離部により固体と流体とに分離されるため、請求項３に記載の発明の作用、効果に加えて、固体と流体とを分離して回収することが容易となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を切粉および加工用切削液の回収装置に具体化した一実施形態を図１及び図２（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
【００１６】
図１は回収装置１１全体の概略を示したものである。回収装置１１は、圧縮空気により発生した吸引力によって切粉１２や加工用切削液１３を吸引する吸引部１４と、この吸引部１４の下流側に接続された切粉１２および加工用切削液１３回収用の密閉容器１５とを備えている。吸引部１４は圧縮空気を利用して吸引力を発生する吸引力発生手段を構成する。
【００１７】
図２（ｂ）は吸引部１４の一部破断側面図である。吸引部１４は、吸引口１６ａと、排出口１６ｂと、圧縮エア導入口１６ｃと、噴射ノズル１６ｄとを有するＴ型エアガン１６で構成されている。圧縮エア導入口１６ｃには圧縮空気供給用の専用ホース１７が嵌脱金具１８を介して連結されている。噴射ノズル１６ｄは圧縮エア導入口１６ｃから導入された圧縮空気を排出口１６ｂへ噴射して吸引口１６ａ側に吸引作用を発生するように構成されている。Ｔ型エアガン１６の握り部には、手動操作で開閉可能なエアストップ弁１６ｅが設けられている。また図１のように吸引口１６ａには切粉１２および加工用切削液１３の吸込み用の吸引ノズル１９が接続されている。
【００１８】
密閉容器１５は、例えばペール缶のように缶同士を上下に差し合わせて積み重ね可能な２つの有底筒状体１５ａ、１５ｂと、蓋体１５ｃとから構成されている。蓋体１５ｃと上側の有底筒状体１５ａとは、図示しない連結用補助リングにより固定されている。２つの有底筒状体１５ａ、１５ｂは、Ｏリング等のシール材を介して差し合わされると、密閉容器の機密性が良くなり好ましい。
【００１９】
密閉容器１５の上壁としての蓋体１５ｃの周縁側には、切粉１２および加工用切削液１３を密閉容器１５内へ導く導入部としての導入管２０が設けられている。Ｔ型エアガン１６の排出口１６ｂと密閉容器１５の導入管２０とは、ホース２１を介して接続されている。図２（ａ）に示すように、この導入管２０はＬ字形に形成されており、吸入側が密閉容器１５の外側に位置し、排出側が密閉容器１５の内側に位置している。導入管２０の吸入側は垂直方向あるいは略垂直方向に延びるように密閉容器１５の内部と外部とを連通させ、導入管２０の排出側は水平方向あるいは略水平方向に延びるように形成されている。導入管２０の排出側端部が斜めにカットされて、楕円状となった開口部が密閉容器１５の側壁内面と対向するように配置されている。このため、この導入管２０を通して導入される切粉１２および加工用切削液１３を含む空気は密閉容器１５の側壁内面に沿って流れるようになっている。また、図１に示すように導入管２０の吸入側端部は、導入管２０の肉厚が変化して内径が端部に向かって拡がるようにテーパ加工されている。
【００２０】
また、密閉容器１５内に切粉１２および加工用切削液１３と同時に吸入される空気を排出するための排気部としての有底の排気管２２が密閉容器１５と同芯となるように蓋体１５ｃを貫通して設けられ、上端の開口部２２ａが密閉容器１５の外部に臨ませてある。排気管２２の側面には、密閉容器１５の内側で蓋体１５ｃ近傍に第１の孔２２ｂが複数形成されている。第１の孔２２ｂの合計面積は、導入管２０の空間の断面積と同等であると吸排気効率が良くなり、好ましい。排気管２２の開口部近傍にはフィルタ２３が設けられている。また排気管２２の底面部には第２の孔としてのドレン孔２２ｃが設けられている。
【００２１】
上側の有底筒状体１５ａには取っ手２４が設けられている。また、下側の有底筒状体１５ｂの側面の下部には、開閉弁を備えた排出管２５が設けられている。排出管２５は有底筒状体１５ｂの底部より高い位置に設けられている。この実施形態ではペール缶を利用して、密閉容器１５が形成されている。
【００２２】
密閉容器１５の内部には、外形が円錐台形状の筒状の案内部材２６が設けられている。案内部材２６は中心線が密閉容器１５の中心線と一致するように配置され、上端周縁部が蓋体１５ｃに密着固定されている。また案内部材２６の上端部内径は排気管２２の外径より大きく、案内部材２６の下端部外径は密閉容器１５の内径より小さい。従って、案内部材２６の下端周縁と密閉容器１５の側壁内面との間には円環状の隙間部が形成されている。
【００２３】
案内部材２６と密閉容器１５の底面との間には、固体分離部２７が設けられている。本実施形態では、上側の有底筒状体１５ａの底部に複数の孔を形成し、底部一面に金網を配置することにより、固体分離部２７が形成されている。
【００２４】
次に、上記のように構成された回収装置１１の作用について説明する。
回収装置１１を使用する際は、専用ホース１７をエアコンプレッサあるいは工場の圧縮空気供給管に接続する。そして、圧縮空気を噴射ノズル１６ｄから排出口１６ｂに吹出する。吹出し圧力によりＴ型エアガン１６の吸引口１６ａの風量が増大し吸引力となる。図１に示すように、加工製品２８または加工装置台２９に付着した切粉１２および加工用切削液１３は、圧縮空気により発生した吸引力によって吸引ノズル１９に吸い込まれ、吸引部１４からホース２１及び導入管２０を経て、密閉容器１５内に導入される。導入管２０の開口部が密閉容器１５内の上部周縁側に位置し、排気管２２の第１の孔２２ｂが密閉容器１５の上部中央側に位置しており、そして、導入管２０の開口部が密閉容器１５の側壁内面に対向させてある。従って、側壁内面及び案内部材２６の傾斜面に沿って切粉１２および加工用切削液１３を含む空気が移動し、側壁内面と案内部材の傾斜面との間を旋回しつつ、密閉容器１５内を上方から下方に向かって移動することになる。この際、案内部材２６の傾斜面によって流路面積が次第に狭くなるのでノズルの機能が生じて切粉１２および加工用切削液１３は上方から下側に向かうほど速くなる。この遠心分離作用のため、切粉１２および加工用切削液１３とともに吸入した空気を分離することができる。
【００２５】
案内部材２６の下端に達した空気は案内部材２６の下端で折り返して案内部材２６の内側に進入し上側へと向かい、さらに切粉１２および加工用切削液１３が分離され、排気管２２の第１の孔２２ｂから排気管２２内に入る。そして、最終的には排気管２２の開口部２２ａを通して密閉容器１５外へ排気される。分離された空気が排気管２２の第１の孔２２ｂから排気管２２に入り分離された空気が排気管２２の開口部２２ａから排気される間に、分離された空気に含まれているミスト状の加工用切削液１３が集まって液体となる。液体となった加工用切削液１３は、排気管２２の内壁に付着し、自重により排気管２２の内壁を伝って、排気管２２のドレン孔２２ｃから排出される。排出された液体は、密閉容器１５の底部に貯留される。
【００２６】
分離された切粉１２および加工用切削液１３は、固体分離部２７上に堆積する。堆積した切粉１２および加工用切削液１３のうち、金網の網目より大きい形状の切粉１２を除いて、切粉１２および加工用切削液１３は自重によって落下し、密閉容器１５の底部に貯留される。また密閉容器１５は分離できる構造となっているため、密閉容器１５内に貯留している切粉１２および加工用切削液１３の回収が容易となる。
【００２７】
従って、本実施形態によれば以下に示す効果がある。
（１）密閉容器１５と、圧縮空気を密閉容器１５の内側に沿って流入するように導入する導入管２０と、外形が円錐台形状の案内部材２６と、排気管２２とを備えている。従って、密閉容器１５内へ導入された切粉１２および加工用切削液１３を含む圧縮空気が、密閉容器１５の側壁内面と案内部材２６の傾斜面との間を旋回した後、案内部材２６の下端から内側に流入するため、遠心分離機能が向上する。
【００２８】
（２）排気管２２は、密閉容器の内部の案内部材２６の下端近くまで延び、第１の孔２２ｂが蓋体１５ｃの近くに形成されている。従って、案内部材２６の内側に侵入した空気が旋回し易くなり、空気が第１の孔２２ｂから排気管２２内に入る前に空気中に含まれるミスト状の加工用切削液１３や切粉１２がさらに分離される。また、排気管２２の底面にドレン孔２２ｃを設けているので、第１の孔２２ｂから入って内壁に付着した加工用切削液１３がドレン孔２２ｃから排出できる。
【００２９】
（３）密閉容器１５は、２つの有底筒状体１５ａ、１５ｂと蓋体１５ｃとから構成されているので、密閉容器１５を３つに分離することにより、密閉容器１５内に貯留された切粉１２および加工用切削液１３の回収が容易になる。
【００３０】
（４）導入管２０の吸入側端部にテーパ加工を設けているので、吸入された切粉１２が導入管２０の吸入側端部で引っかかりにくくなる。
（５）排気管２２の開口部２２ａにフィルタ２３を設けているので、密閉容器１５内で分離できなかった切粉１２および加工用切削液１３をフィルタ２３により回収できる。
【００３１】
（６）固体分離部２７を案内部材２６と密閉容器１５の底部との間に設けたので、密閉容器１５内で空気から分離された切粉１２と加工用切削液１３から、さらに固体分離部２７で切粉１２を分離できる。
【００３２】
（７）排出管２５は密閉容器１５の底部より高い位置に設けられているため、固体分離部２７を通過して、密閉容器１５の底部に沈殿している切粉１２が存在しても、貯留されている加工用切削液１３を排出管２５から回収する際に、上澄み液のみを回収することができる。
【００３３】
（８）密閉容器１５がペール缶を利用して製造されているため、有底筒状体１５ａ，１５ｂ及び蓋体１５ｃの３つに分離でき、しかも、取っ手２４を備えて持ち運びが便利な密閉容器１５を容易に製造できる。
【００３４】
尚、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように適宜に変更して実施することもできる。
○ 密閉容器１５において、ペール缶で構成されてなくてもよい。
【００３５】
○ 密閉容器１５の分離形態において、有底筒状体１５ａ，１５ｂと蓋体１５ｃとの３つではなく、有底筒状体と蓋体との２つでもよい。
○ 密閉容器１５において、加工用切削液１３に含まれている鉄やニッケル等の磁性体を回収するために、底部に磁石を配置してもよい。
【００３６】
○ 導入管２０は、流体等が密閉容器１５の内側上部から密閉容器１５の側壁内面に沿って流入されるように導入する構成であれば、その形状、配設位置は特に限定されない。例えば、導入管２０の排出側端部を斜めにカットするのを省略したり、一部が密閉容器１５の内部まで挿入されてなくてもよい。また、導入管２０を蓋体１５ｃに取り付けずに、有底筒状体１５ａの側面上部に取り付けてもよい。また、導入管２０の排出側端部が密閉容器１５の上部にあればよく、密閉容器１５内の下部から上部まで延びるように導入管２０を配設してもよい。
【００３７】
○ 導入管２０において、吸入する切粉１２が小さいときは導入管２０の吸入側端部に図１のようなテーパ加工を施さなくてもよい。
○ 導入管２０とホース２１との連結において、ホース２１を内側にして導入管２０と差し合せて連結させてもよい。
【００３８】
○ 排気管２２は、密閉容器１５の内部まで挿入されてなくてもよい。
○ 排気管２２において、フィルタ２３を無くして、排気管２２の開口部をホースと接続して、回収装置から離れた所に排気させてもよい。
【００３９】
○ 第１の孔２２ｂの個数は１つでもよい。
○ 取っ手２４を省略してもよい。
○ 回収装置１１は、切粉１２及び加工用切削液１３の混合物の回収に限らず、固体のみあるいは液体のみの回収に適用してもよい。例えば、鋳物砂の回収に適用してもよい。この際、排出管２５と固体分離部２７は設けなくてもよい。
○ 切粉１２及び加工用切削液１３の混合物の回収に適用する際においても、排出管２５を省略してもよい。
【００４０】
○ 案内部材２６の上端にフランジ部等を設け、蓋体１５ｃとの固定をボルトとナットによる締結としてもよい。
○ 固体分離部２７は脱着可能に形成してもよい。
【００４１】
前記実施の形態から把握され、特許請求の範囲に記載されていない技術的思想を以下に記載する。
（１）請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、密閉容器１５の底部に磁石を配置した回収装置。
【００４２】
（２）請求項４に記載の発明において、固体分離部２７は着脱可能に形成されている。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、流体等を空気と一緒に吸入し、遠心分離作用により空気を分離排出し、空気とともに吸入した流体等を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態を示す回収装置全体の概略図。
【図２】（ａ）は導入管の取付け状態を示す概略斜視図、（ｂ）は吸引部の部分断面図。
【図３】従来例を示す概略図。
【符号の説明】
１１…回収装置、１２…切粉、１３…加工用切削液、１４…吸引力発生手段としての吸引部、１５…密閉容器、１５ｃ…上壁としての蓋体、１９…吸引ノズル、２０…導入部としての導入管、２１…ホース、２２…排気部としての排気管、２２ｂ…第１の孔、２２ｃ…第２の孔としてのドレン孔、２６…案内部材、２７…固体分離部。

Claims

筒状の密閉容器と、
圧縮空気を利用して吸引力を発生する吸引力発生手段と、
前記密閉容器の上壁に設けられた排気部と、
前記密閉容器に設けられ、前記吸引力発生手段の圧縮空気排出側に連結されたホースの一端が接続されて、前記吸引力発生手段により吸引された吸引物を空気とともに前記密閉容器の内側に沿って流入するように導入する導入部と、
前記密閉容器の上壁に、前記排気部が内側となるように上端が固定され、下方に向かって拡がる筒状の案内部を備えるとともに、前記導入部から導入された圧縮空気が前記案内部の外側から前記案内部と前記密閉容器の内面との隙間を経て前記案内部の内側に流入するように案内する案内部材と、
前記吸引力発生手段の吸引側に接続された吸引ノズルと
を備えていることを特徴とする回収装置。
前記排気部は、前記密閉容器内部まで延びる有底の排気管であって、前記排気管の側面かつ前記密閉容器の上壁下側の位置に第１の孔が設けられ、前記排気管の底部に第２の孔が設けられている請求項１に記載の回収装置。
前記密閉容器は、上部が前記案内部材とともに下部から分離可能に形成されている請求項１または請求項２に記載の回収装置。
固体分離部が、前記案内部材と前記密閉容器底面との間に設けられている請求項３に記載の回収装置。