JP2005083143A

JP2005083143A - コンクリートドリル用の冷却水濾過装置

Info

Publication number: JP2005083143A
Application number: JP2003318945A
Authority: JP
Inventors: Norimoto Agehara; 紀元揚原; Tomonori Ichiba; 朋典一場; Motonari Akatsu; 元成赤津
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】濾過した後の穿孔屑等の固形分の廃棄が容易に行えて、穿孔作業全体の効率を改善することができる冷却水濾過システムを提供する。
【解決手段】濾過容器１３内に回転可能に支持させた遠心脱水槽１９と、該遠心脱水槽１９内に収容した上部が開口された袋状に形成されたフィルタ３４を収容して構成され、密閉された濾過容器１３内に負圧を生じさせて濾過容器１３内へ吸引回収した混濁冷却水を、遠心脱水槽１９内のフィルタ３４の内側へ入れて、遠心脱水槽１９を高速回転することによってフィルタ３４内の混濁冷却水を遠心力によって加圧脱水させてフィルタ３４内に濾過後の固形廃棄物を溜めるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力や圧縮空気等の動力によってコアビットを回転させてコンクリート壁や石材等に穴あけを行うコンクリートドリルにおいて、コアビットの刃先を冷却するために冷却水を刃先部へ供給するとともに、コンクリート粉によって混濁した冷却水を回収して濾過して固形成分を除去させた冷却水を再度コンクリートドリルへ供給するようにしたコンクリートドリル用の冷却水濾過システムに関する。

コンクリートにより形成された建築物の壁面や床面又は基礎等にガスや水道又は冷暖房用の配管工事を行う際に、電力や圧縮空気等の動力によって駆動されるコンクリートドリルを使用して穴あけ施工を行うことが一般に行われている。これらの施工では、コンクリートドリルのチャック部に装着したコアビットにコンクリートドリル側から回転と振動を付与させて、コアビットの先端に形成した円筒状の穿孔刃によりコンクリート壁等に所定径の穴を穿孔させるようにしている。コアビットは中空状に形成され、この中空内を経由してコンクリートドリル側から冷却水が穿孔刃に供給されて穿孔刃を冷却させるとともにコアドリルにより研削されたコンクリートの穿孔屑を冷却水とともに排出するようにしている。この穿孔屑が混入した冷却水をコンクリートドリルの穿孔部から吸引して回収し穿孔屑で混濁した冷却水を濾過し、再度コンクリートドリルへ供給するようにした濾過システムが既に提案されている。

従来の冷却水濾過システムは、気密及び液密にシールされるとともに互いに導管によって接続された２個の容器を設け、大きい第１容器を負圧発生装置に接続して第１容器内に負圧を発生させて、穿孔屑で混濁した洗浄液体をコンクリートドリルの穿孔部から第１容器内に吸引して回収し、この第１容器内で穿孔屑を重力の作用によって沈殿させ、第１容器内の上澄みの洗浄水を液体ポンプによって導管を介して第２容器内へ供給し、この第２容器内に充填された洗浄液を前記ポンプによる過圧力によって第２容器内に設置されているフィルタを介して濾過しきれいな洗浄液体をコンクリートドリルへ再び供給するようにしている。
特開平１１−３１１０８３号公報

上記従来の濾過システムでは、第１容器の底部に比較的大きな穿孔屑が沈殿して堆積し、更に第２容器の底部と第２容器の内部に設置されているフィルタの外側にも細かい穿孔屑が堆積する。これらの穿孔屑は第１容器と第２容器の内部に残っている洗浄水と一緒になっており、穿孔屑を廃棄して濾過システムを清掃する際には洗浄水と一緒に廃棄しなければならないので、処理性、廃棄効率が悪いという欠点があった。また、第１容器と第２容器の底部に沈殿した穿孔屑等の固形分は除去しにくく、充分に除去するにはそれぞれの容器をシステムから取り外して容器全体を清浄作業をする必要があり、清掃作業及び穿孔作業全体の効率を低下させていた。

本発明は上記従来技術における問題点を解消して、濾過した後の穿孔屑等の固形分の廃棄が容易に行えて、穿孔作業全体の効率を改善することができるコンクリートドリルの冷却水濾過システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため本発明のコンクリートドリルの冷却水濾過装置は、冷却水が貯留されるとともに給水ポンプを介してコンクリートドリルに接続されている密閉された濾過容器と、密閉された濾過容器内に負圧を生じさせてコンクリートドリルの穿孔箇所から混濁冷却水を濾過容器内へ吸引回収するようにした負圧発生手段と、前記濾過容器内に回転可能に支持されるととも電動モータによって高速回転される遠心脱水槽と、前記遠心脱水槽内に収容されるように上部が開口された袋状に形成されたフィルタとにより構成され、負圧発生手段によって濾過容器内に負圧を生じさせて遠心脱水槽内のフィルタ内へ混濁冷却水を吸引回収させるとともに、高速回転される遠心脱水槽によってフィルタ内の混濁冷却水を遠心力によって加圧脱水させてフィルタ内に濾過後の固形廃棄物を溜めるようにしたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、前記遠心脱水槽の内壁面とこの遠心脱水槽内に収容されるフィルタとの間に、小さい径の穴が多数形成された薄い多孔シートを介在させて、この多孔シートによって前記フィルタを支持させるようにしたことを特徴とする。

また、請求項３の発明は、前記遠心脱水槽と濾過後の冷却水をコンクリートドリルへ供給する給水ポンプとの間に、遠心脱水槽内に貯留された濾過後の冷却水中に析出した炭酸カルシウムを除去する二次フィルタ装置を設けたことを特徴とする。

以上のように本発明の濾過装置によれば、負圧発生手段によって濾過容器内に負圧を生じさせて混濁冷却水を遠心脱水槽内に設置したフィルタ内へ吸引回収させ、電動モータによって高速回転される遠心脱水槽によってフィルタを回転させて混濁冷却水を遠心力によって加圧脱水させて濾過後の固形廃棄物をフィルタ内に溜めるようにしているので、廃棄すべき物質が固形成分のみとなってフィルタ内に溜められるので、廃棄重量が軽く取り扱い性も良好となり廃棄作業を簡単に行うことができる。フィルタのみの清掃ですむため、フィルタ清掃にかかっていた時間の短縮ができ、穿孔作業全体の効率を向上させることができる。

また、請求項２の発明によれば、遠心脱水槽の内壁面とこの遠心脱水槽内に収容されるフィルタとの間に、小さい径の穴が多数形成された薄い多孔シートを介在させて、この多孔シートによってフィルタを支持させるようにしているので、多孔シートによってバッグシートにかかる遠心力による力が分散されて、フィルタの全面に遠心力が作用することでフィルタの損傷が防止できる。また、小径の多数の孔が形成されたシートを介在しているのでフィルタの全面で濾過作用が行われて濾過効率が上がり穿孔作業の作業性がアップする。

更に、請求項３の発明によれば、前記遠心脱水槽と濾過後の冷却水をコンクリートドリルへ吸水させる給水ポンプとの間に、遠心脱水槽内で貯留された濾過後の水分中に析出した炭酸カルシウムを除去する二次フィルタ装置を設けているので、コンクリートドリルへ供給される冷却水の濁度を低減させて、コンクリートドリルの弁の詰まりやシール部の摩耗が防止できる。

濾過した後の穿孔屑等の固形分の廃棄が容易に行えて、穿孔作業全体の効率を改善するという目的を、濾過容器内に回転可能に支持されるととも外部に設けたモータによって高速回転される遠心脱水槽と、前記遠心脱水槽内に収容されるように上部が開口された袋状に形成されたフィルタとにより構成され、フィルタ内へ混濁冷却水を吸引回収させ、高速回転される遠心脱水槽によってフィルタ内の混濁冷却水を内側から外側へ向かって遠心力によって加圧脱水させてフィルタ内に濾過後の固形廃棄物を溜めるようにすることで実現した。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の冷却水濾過装置１をコンクリートドリル２に接続したコンクリートドリル用の冷却水濾過システムを示すものである。コンクリートドリル２はトリル本体の後端に形成されているグリップ３とドリル本体の前方に形成されている補助グリップ４を両手で把持して穿孔作業が行えるようにされている。グリップ３に形成されているトリガ５を操作することによってモータ６が回転駆動されて、ドリル本体の先端部に形成されているチャック部７に装着されているコアビット８に回転力と軸方向の振動が伝達され、このコアビット８をコンクリート等に押しつけることによってコアビット８の先端に形成された穿孔刃によってコンクリートが研削されて孔があけられる。

前記コンクリートドリル２のチャック部７に装着されたコアビット８の先端側にはコンクリートドリル２の前方へ伸縮自在なロッド９によって支持されているカップ状に形成されたガイド部材１０が配置されている。穿孔中にコアビット８の刃先部を冷却するための冷却水がコンクリートドリル２側からコアビット８の中心に形成されている開口を経由してコアビット８の刃先部に供給されるようにされており、コアビット８の刃先部に供給された冷却水はコンクリートの研削によって生成される穿孔屑とともに、コンクリート壁面等の穿孔面を覆うように配置される前記ガイド部材１０に接続されているホース１１を介して冷却水濾過装置１へ回収され、該冷却水濾過装置１により穿孔屑を除去した後に再度ホース１２により再びコンクリートドリル２へ戻すように循環される。

冷却水濾過装置１は図１及び図２に示すように、コンクリートドリル２のガイド部材１０からホース１１を介して混濁した冷却水を回収するとともにこの混濁した冷却水から穿孔屑やコンクリート粉等の固形成分を除去した冷却水を濾過して貯留するようにした密閉可能な容器として構成されている濾過容器１３と、該濾過容器１３内に貯留された濾過後の冷却水中から炭酸カルシウムを除去させる二次フィルタ装置１４及び、前記二次フィルタによって炭酸カルシウムが除去された冷却水をコンクリートドリル２へ供給するようにした給水ポンプ１５によって構成されている。前記濾過容器１３には前記コンクリートドリルのガイド部材１０から冷却水を回収するためのホース１１が接続され、また給水ポンプ１５にはコンクリートドリルへ冷却水を供給するホース１２が接続されている。

図３に示すように、円筒状に形成された濾過容器１３の上端にはこの濾過容器１３内に負圧を生じさせる負圧発生手段１６が配置され、この負圧発生手段１６の外周側に張り出して一体に形成されている鍔部１７が前記濾過容器１３の上端縁に装着されることによって濾過容器１３内を外部と密閉させて、前記負圧発生手段１６を駆動させることによって濾過容器１３内の空気を濾過容器１３の外側へ排出させて、濾過容器１３内を負圧状態に維持させる。この負圧発生装置は例えば真空掃除機等のように濾過容器内の空気を濾過容器の外側へ排出させるように電動モータによって作動する空気ポンプ等により構成すればよい。

更に、濾過容器１３内には濾過容器１３の外側底部に配置されている電動モータ１８によって濾過容器１３内で高速で回転されるように支持された遠心脱水槽１９が設けられている。遠心脱水槽１９は円筒状の周壁２０と底壁２１とによって形成されており、前記底壁２１の下面に取り付けられている回転軸２２が濾過容器１３の底部に形成されている中空支持体２３内に形成されている軸受け部２３ａによって回転自在に支持されており、前記底壁２１に形成されている回転軸２２と電動モータ１８の駆動軸とがこの中空支持体２３内で連結されて、電動モータ１８の駆動によって遠心脱水槽１９が濾過容器１３内で高速回転されるようにされている。

前記遠心脱水槽１９の円筒状に形成されている周壁２０には遠心力によって濾過された冷却水が遠心脱水槽１９の内側から外側へ透過できるように多数の開口２４が形成されている。また、この遠心脱水槽１９の上部には遠心脱水槽１９の開放されている上部を覆うようにされた蓋体２５が着脱可能に設けられており、遠心脱水槽１９内へのフィルタの装着又は遠心脱水槽１９内からのフィルタの取り出しができるようにしている。またこの蓋体２５の中心部にはコンクリートドリル２の穿孔部から回収した混濁冷却水を遠心脱水槽１９内に装着したフィルタの内側へ導入するための開口２６が形成されている。

上記濾過容器１３内に配置されている遠心脱水槽１９の上方には、前記遠心脱水槽１９の上部を回転保持させるようにした保持部２７が形成されており、該保持部２７は、図４にも示すように、濾過容器１３内に支持されている円筒状の保持筒体２８の下端に形成されている支持円盤２９の中心部に形成されている軸受け部３０を介してこの支持円盤２９に対して回転可能に保持された押さえ部材３１を有しており、この押さえ部材３１を遠心脱水槽１９の上端に装着した蓋体２５の上面に圧着させることによって、遠心脱水槽１９の上部を回転可能に支持させるようにしている。

前記支持円盤２９と押さえ部材３０を回転可能に支持させている軸受け部３０は中空に形成されており、この中空内に下端が前記遠心脱水槽１９内に配置されるように軸受け部３０の中空部を貫通したパイプ３２が貫挿されており、このパイプ３２の上端には一端側が濾過容器１３から外側に引き出されて配置された吸水管３３が接続されており、この吸水管３３の濾過容器１３の外に引き出された端部はコンクリートドリル２のガイド部材１０に接続されているホース１１が接続されている。前記負圧発生手段１６を駆動させて濾過容器１３内に負圧を生じさせることによって、コンクリートドリル２に接続されたホース１１を介して混濁冷却水がこの負圧によって濾過容器１３内に吸入されて、パイプ３２を介して遠心脱水槽１９の中心部へ供給されるようにしている。つまり、パイプ３２と遠心脱水槽１９の回転軸を同軸に配置させているため、パイプ３２は固定しており安定して冷却水を回収できることになる。

前記遠心脱水槽内１９には混濁した冷却水からコンクリート粉等の固形成分を除去させるため例えばポリプロピリンやポリエチレン等の高分子化合物又は不織布等のコンクリート等の穿孔時に発生する穿孔屑を透過させない密度の柔軟な素材により形成されたフィルタ３４が着脱が可能に配置されている。上記フィルタ３４は、図５及び図６に示すように、遠心脱水槽１９の円筒状の周壁の内側面に密着して配置されるように円筒状の外周壁を形成している円筒状部３４ａと、該円筒状部３４ａの底部と上部を閉鎖するように円筒状部３４ａの上下の縁に縫製により一体に接合された円形に形成された底壁片３４ｂと上壁片３４ｃにより構成されており、上壁片３４ｃの中心部には前記パイプ３２がフィルタ３４の内側まで挿入できるように開口３５が形成されており、この開口３５の縁から上方へ向けて円筒状の首部３６ａが形成され、この首部３６ａの上端部に外径方向に広げられた鍔部３６ｂが形成されている。この首部３６ａと鍔部３６ｂは記遠心脱水槽１９の上端に装着された蓋体２５の開口２６から遠心脱水槽１９の外側へ引き出して配置できるように前記円筒状３４ａの部分より更に柔軟な素材によって形成されている。

図７に示すように、遠心脱水槽１９の内部にフィルタ３４が装着されており、濾過容器１３内には予め所定量の冷却水が入れられている。この冷却水は給水ポンプ１５を駆動することによってホース１２を介してコンクリートドリル２へ供給され、ドリルの刃先部を冷却して混濁した冷却水がコンクリートドリル２の穿孔部分を覆うように配置されているガイド部材１０に集められる。冷却水濾過装置１の負圧発生手段１６を作動させて濾過容器１３内に負圧を生じさせると、この負圧によってコンクリートドリル２のガイド部材１０に接続されているホース１１を介して前記ガイド部材１０に集められた混濁した冷却水が濾過容器１３内に吸引されてパイプ３２を介して遠心脱水槽１９内のフィルタ３４の内側へ導入される。

電動モータ１８を駆動させて遠心脱水槽１９を高速回転させると、遠心脱水槽１９内の混濁冷却水が遠心力によって外側に加圧されて、フィルタ３４を介して遠心脱水槽１９の周壁面方向に押圧されて、混濁冷却水中のコンクリート粉等の固形物がフィルタ３４によって除去されて濾過されたきれいな冷却水が遠心脱水槽１９の外側に透過して濾過容器１３内に溜められる。このようにコンクリートドリル２へ供給されて混濁した冷却水を吸引回収するとともに、この混濁した冷却水をフィルタ３４を介して遠心力により内側から外側へ濾過させるようにしているので、固形成分が水分と完全に分離されて固形成分のみとなってフィルタ３４内に溜められるので、廃棄する際の重量が軽くまた、取り扱い性も良好となり廃棄作業を簡単に行うことができる。更に遠心脱水槽１９内からフィルタ３４を取り出すことによってフィルタ３４のみの清掃ですむため、フィルタ清掃にかかっていた時間の短縮ができ、穿孔作業全体の効率を向上させることができる。

前記フィルタ３４は図７に示すように遠心脱水槽１９内に収容して配置するが、遠心脱水槽１９は高速回転されることにより発生する大きな遠心力に抗するために遠心脱水槽１９自体に十分に大きな強度を保持させる必要がある。このため、遠心脱水槽１９の内側から外側へ水分を透過させるために遠心脱水槽１９の周壁２０に形成する開口２４の大きさ及び開口の数は制限され遠心脱水槽１９の周壁には比較的大きな径の開口２４が少ない数で形成されて構成されている。フィルタ３４を直接このような遠心脱水槽１９内に配置すると開口２４の部分でフィルタ３４が局部的に変形されて損傷してしまうことがあるが、この実施例では、遠心脱水槽１９の周壁２０の内壁面とこの遠心脱水槽１９内に配置されるフィルタ３４の間に、小さい径の穴３８が多数形成された薄い多孔シート３７を介在させている。この多孔シート３７は、例えば、板厚０．３ｍｍ程度の金属薄板に穴径が０．５ｍｍの穴３８をの一方側からプレスによる打ち抜き加工によって隣接した穴間の間隔が１ｍｍ程度となるように全面に形成したパンチングメタル等を使用することができる。

このように遠心脱水槽１９の内壁面とフィルタ３４の間にパンチングメタル等による多孔シート３７を介在させることによって、図８に示すように、多孔シート３７によってフィルタ３４が保持されるので遠心脱水槽１９の開口２４の部分でフィルタ３４が大きな遠心力によって変形して損傷してしまうことが無く、また、多孔シート３７の一方の面側に形成されるプレス加工によるバリ状の突起部３９が遠心脱水槽１９の内壁面に当接して、遠心脱水槽１９の内壁面と多孔シート３７の間に隙間が形成されてフィルタ３４を透過した水分がこの隙間を流動して遠心脱水槽１９の周壁２０に形成した開口２４から遠心脱水槽１９の外側へ透過しやすくして、濾過効率を向上させることができる。

フィルタ３４により濾過された冷却水は濾過容器１３内の底部に溜められるが、この濾過容器１３内に溜められた冷却水中には多くの場合カルシウムが含まれており、濾過容器１３内に溜められている冷却水中に時間の経過とともに炭酸カルシウムが析出して、この炭酸カルシウムがコンクリートドリル２へ供給されてしまうことがある。この実施例による冷却水濾過装置１には図９に示すように濾過された冷却水を溜める濾過容器１３とこの冷却水をコンクリートドリル２へ供給する給水ポンプ１５との間に遠心脱水槽１９により濾過した後の冷却水中に析出した炭酸カルシウムを除去するために二次フィルタ装置１４を設けている。この二次フィルタ装置１４の構成は、図９に示すように上部に給水口４０が形成されるとともに下部に排水口４１が形成されたフィルタ容器４２内に通水性の良好な不織布等によりバッグ状に形成されたフィルタ４３を装着して構成されており、遠心脱水槽１９により濾過されて濾過容器１３内に貯留された冷却水を前記給水口４０を介してフィルタ４３の内側へ供給し、このフィルタ４３によって冷却水中に析出した炭酸カルシウムを除去してフィルタ４３の外側へ濾過させた冷却水を排水口４１から前記給水ポンプ１５へ導いて給水ポンプ１５を介してコンクリートドリル２へ供給するようにしている。

上記のように、遠心脱水槽１９によって濾過した後の冷却水を更に二次フィルタ装置１４によって炭酸カルシウムを除去させてコンクリートドリル２へ供給するようにしているので、濾過容器１３内に貯留された冷却水中に時間の経過とともに析出する炭酸カルシウムが給水ポンプ１５やコンクリートドリル２へ供給されることが無く、給水ポンプ１５やコンクリートドリル２の弁機構の作動不良を生じさせたり又は、シール部を摩耗させてしまうことが防止できる。なお、実施例では電動モータを遠心脱水槽の下側に配置しているが、上側に配置してもよい。

コンクリートドリルに接続された本発明の冷却水濾過装置を示す構成図図１の冷却水濾過装置を示す斜視図図２と同じ冷却水濾過装置の縦断面図２の冷却水濾過装置の主要構成を示す斜視図図２の冷却水濾過装置に装着されるフィルタの縦断面図図５と同じフィルタの斜視図フィルタを装着した状態の図３と同様の冷却水濾過装置の縦断面図遠心脱水槽とフィルタの間に介在された多孔シートの拡大断面図二次フィルタを断面して示した冷却水濾過装置の正面図

符号の説明

１冷却水濾過装置
１３濾過容器
１４二次フィルタ装置
１５給水ポンプ
１６負圧発生装置
１８電動モータ
１９遠心脱水槽
３４フィルタ
３７多孔シート
４３フィルタ

Claims

冷却水をコンクリートドリルの穿孔箇所へ供給するとともに、混濁した冷却水を穿孔箇所から回収するとともにコンクリート粉等の固形成分を除去した冷却水を給水ポンプを介して再びコンクリートドリルへ供給するようにしたコンクリートドリル用の冷却水濾過装置において、冷却水が貯留されるとともに給水ポンプを介してコンクリートドリルに接続されている密閉された濾過容器と、密閉された濾過容器内に負圧を生じさせてコンクリートドリルの穿孔箇所から混濁冷却水を濾過容器内へ吸引回収するようにした負圧発生手段と、前記濾過容器内に回転可能に支持されるととも電動モータによって高速回転される遠心脱水槽と、前記遠心脱水槽内に収容されるように上部が開口された袋状に形成されたフィルタとにより構成され、負圧発生手段によって濾過容器内に負圧を生じさせて遠心脱水槽内のフィルタ内へ混濁冷却水を吸引回収させるとともに、高速回転される遠心脱水槽によってフィルタ内の混濁冷却水を遠心力によって加圧脱水させてフィルタ内に濾過後の固形廃棄物を溜めるようにしたことを特徴とするコンクリートドリル用の冷却水濾過装置。
前記遠心脱水槽の内壁面とこの遠心脱水槽内に収容されるフィルタとの間に、小さい径の穴が多数形成された薄い多孔シートを介在させて、この多孔シートによって前記フィルタを支持させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートドリル用の冷却水濾過装置。
前記遠心脱水槽と濾過後の冷却水をコンクリートドリルへ供給する給水ポンプとの間に、遠心脱水槽内に貯留された濾過後の冷却水中に析出した炭酸カルシウムを除去する二次フィルタ装置を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリートドリル用の冷却水濾過装置。