JP2007216113A - 消泡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液面の上部に発生した泡を、界面活性剤である消泡剤を使用することなく、長時間連続的に消泡を可能とする消泡装置を提供する。
【解決手段】液面Ｗの上部において、略水平面内で回転するローター１６を備え、該ローター１６を、上板１６ａと、下板１６ｂと、該上下板間において回転中心部から放射状に配置した複数のフィン１６ｃと、下板１６ｂの回転中心部に開口した泡吸引口とで一体的に形成し、ローター１６内の前記フィン１６ｃ間に、ローター１６の回転中心側において前記泡吸引口に連通し、ローター１６の外周側において排出口を有する消泡路１６ｇを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、消泡装置に関する。

従来、眼鏡レンズ等に用いるプラスチックレンズを玉型加工する際には、切削水が使用され、該切削水は加工後において切削廃液として循環水槽を通り、濾過装置によって切削粉を濾過して繰り返し使用される。この時、切削廃液が一時的に蓄えられる前記循環水槽内の水面上に投入される際に、その水面上において、多量の泡が発生する。この泡の量が循環水槽内における水面上の空間容積を超えると槽外へ泡漏れを引起こして作業環境を悪くし、加工担当者の作業ストレスを増す問題がある。

また、前記の泡には切削粉を含むこと等により消泡させることが難しく、界面活性剤である消泡剤を使用する化学的な処理が一般的に行われているが、前記界面活性剤は環境ホルモン物質であることが多く、環境面において使用しないことが望ましい。

前記問題に鑑み、界面活性剤を使用しない消泡装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、循環させた濾過水を消泡ノズルによって、消泡ボックス内の泡に直接噴射し、消泡することが提案されている。
特開２００４−０６６４４１号公報

前記特許文献１に記載の消泡方法においては、濾過装置内の濾過フィルターの目詰まりによって、消泡ノズルからの噴射水が弱まり、消泡ボックス内の泡を長時間連続的に消すことは難しく、切削加工効率の低下を招くなどの問題がある。

また、消泡ボックス内の四隅等、消泡ノズルの噴射水が直接当らない箇所では、効果的な泡消しが出来ない等の課題もあった。

そこで、前記課題を解決するために、本願の請求項１記載の発明は、液面の上部において、略水平面内で回転するローターを備え、該ローターを、上板と、下板と、該上下板間において回転中心部から放射状に配置した複数のフィンと、下板の回転中心部に開口した泡吸引口とで一体的に形成し、ローター内の前記フィン間に、ローターの回転中心側において前記泡吸引口に連通し、ローターの外周側において排出口を有する消泡路を形成したことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記フィンをローターの周方向に湾曲させたことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ローターにおける消泡路の排出口に対向して、該排出口より排出される泡が当るフードを、ローターとは別体に配置したことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２又は３記載の発明において、消泡される液体を入れる循環水槽内に、上壁と周壁を有する消泡ボックスを、その上壁が液面より離間し、周壁の下部が液面内に入るように配置し、前記ローターを前記消泡ボックス内に配置し、前記消泡ボックス内に消泡する液体を流入するようにしたものである。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記消泡される液体を、プラスチックレンズの切削加工の際に使用された液体としたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、ローターの回転により液面上に発生した泡は、ローターの泡吸引口より吸引され、該泡がローターの内部において周壁で囲まれた消泡路内を通る。この際泡は、一体的に形成された上下の板とフィンに衝突して破壊されるため、その消泡効率が高くなる。そのため、多量の泡が循環水槽内に充満して循環水槽から泡漏れが発生することを防止することができる。また、上下の板とフィンで囲まれた消泡路内に泡と空気を取り込み、これをローターの回転による遠心力でローター外へ放出するため、泡吸引口からの泡の吸引力が高まり、消泡効果が向上する。

請求項２記載の発明によれば、フィンを湾曲させたことにより、ローターの回転によるフィンでの気流を高め、泡のローター内への吸引量並びに排出量を高め、消泡効果を一層向上することができる。

請求項３記載の発明によれば、フードを排出口に対向して配置したことにより、ローター内に吸引された泡が、排出口から吐き出された際に、フードの内面に衝突するため、ローター内で消泡されなかった泡の破壊が行なわれ、泡消しの効率が一層良好となる。

請求項４記載の発明によれば、消泡ボックスにより、循環水槽の液面よりも小さい面積の液面上において泡を集束させることができるため、泡の存在範囲をローターが効率良く吸引できる範囲に狭め、消泡効果を高めることができる。

また、消泡ボックスを気密性の高い構造にすることにより、該消泡ボックス内に配置したローターを高速回転しても、その回転騒音が外部へもれることを軽減することができる。

請求項５記載の発明によれば、プラスチックレンズの切削加工において、連続加工が可能となり、また槽外への泡漏れもなくなり、前記従来のような作業者の作業ストレスを低減できる。

本発明を実施するための最良の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明を、プラスチックレンズを玉型加工する際に使用される切削粉回収装置に適用した実施例を示すもので、消泡装置２を組入れた切削粉回収装置１の全体図である。

図１に示すように、切削粉回収装置１は、消泡装置２、循環水槽３、濾過装置４、集荷用廃棄物回収容器５、ギアポンプ６、スイッチボックス７、逆洗浄密閉容器８より構成されている。

前記、循環水槽３内には消泡装置２を構成する消泡ボックス１０が収納されている。該消泡ボックス１０には流入口１１が設けられ、図示しないプラスチックレンズ加工機などの作業部から切削水９を回収するホース１１ａが接続されるようになっている。また、消泡ボックス１０には、消泡ボックス１０内の切削水９、すなわち循環水槽３内の切削水９を排水する排水口１２が設けられ濾過装置４へ配管されている。

また、濾過装置４には濾過フィルターが内装され、濾過装置４の下部には集荷用廃棄物回収容器５が備え付けられている。前記濾過フィルターにより、切削水９中の切削粉が濾過され、集荷用廃棄物回収容器５に切削粉を溜められるようになっている。更に、濾過装置４からはギアポンプ６へと配管され、該ギアポンプ６により減圧と加圧を制御することにより循環方向を調整できるようになっている。この減圧と加圧の切替えはギアポンプ６に接続されたスイッチボックス７により行えるようになっている。その後ギアポンプ６からは逆洗浄密閉容器８へと配管され、逆洗浄密閉容器８内に濾過装置４で切削水９を濾過した濾過水を溜めるようになっている。更に、逆洗浄密閉容器８から前記消泡ボックス１０へと配管され、濾過水が循環水槽３内へと供給されるようになっている。

次に、消泡装置２の構成について詳述する。
図２は本実施例のローター１６及びローター１６の外周を覆うフード１７等からなる消泡機１４を備えた消泡装置２を示す側断面図であり、図３は消泡機１４を示す側断面図である。

図２に示すように、循環水槽３内の消泡装置２を構成する消泡ボックス１０は、樹脂等の透明な素材で形成され、上壁１０ａと４方を囲む周壁１０ｂによって底面が開口した箱状に構成されている。この消泡ボックス１０の周壁１０ｂで形成される内室の平面積は、循環水槽３の内室の平面積より小さく設定されている。

該消泡ボックス１０の上壁１０ａの中央には開口部１０ｃが形成されており、この開口部１０ｃにはモータベース１０ｄが隙間無く密閉するようにして、脱着可能に装着されている。

また、消泡ボックス１０は、一定量の切削水９を注入された循環水槽３内に、消泡ボックス１０の開口した底面を下方に向けて上方から挿入し、消泡ボックス１０の周壁１０ｂの上部に設けられた支持具１０ｅによって循環水槽３の側壁の上端間に架設されている。消泡ボックス１０の周壁１０ｂは切削水９内に入れられ、上壁１０ａと切削水９の液面Ｗとの間は離間し、所定の高さを有する空間２０が形成される。この空間２０は上壁１０ａとモータベース１０ｄと周壁１０ｂによって外部と隔離されている。

また、消泡ボックス１０の上壁１０ａには、作業部からの切削水９を消泡ボックス１０内に回収する流入口１１と、切削水９を濾過装置４へ排出する排水口１２と、逆洗浄密閉容器８からの濾過水を消泡ボックス１０へ供給する噴射口１３が設けられており、この噴射口１３の先端には、消泡ノズル１３ａが備えられ、前記消泡ボックス１０内の空間２０に積層する泡Ｂに濾過水を噴射できるようになっている。

なお、図示されていないが、循環水槽３から加工機の作業部への切削水の供給は、循環水槽３内に設置された水中ポンプにより供給路を通じて加工機の作業部に供給されるようになっている。

消泡機１４は、図３に示すように、前記モータベース１０ｄと、モーター１５と、ローター１６、とフード１７により構成されている。

消泡機１４のモータベース１０ｄの上面にはモーター１５が設置され、モーター１５の回転軸１５ａがモータベース１０ｄを貫通して、下方に突出している。この回転軸１５ａの先部にはローター１６が装着されている。

このローター１６を図３及び図４により詳述する。図３はローター１６の側面を示し、図４（ａ）はローター１６を下方から見た図３におけるＡ−Ａ線断面図であり、図４（ｂ）はローター１６の底面図であり、図４（ｃ）はローター１６の縦断面図である。

前記ローター１６は上板１６ａと下板１６ｂとフィン１６ｃによって樹脂により一体的に形成され、図４（ａ）に示すように、円盤状の上板１６ａには回転中心部に、前記モーターの回転軸１５ａが挿通固定される挿通穴１６ｈが空けられている。

また、上板１６ａの下面には、所定の高さを有するフィン１６ｃが回転中心部から放射状に配置して形成されており、該フィン１６ｃは図４（ａ）に示すように、ローター１６の周方向に湾曲している。このフィン１６ｃは、上板１６ａの周方向に複数個、所定の間隔で設けられている。

また、フィン１６ｃの下面には、図４（ｂ）に示すような円盤状の下板１６ｂが固着されており、上板１６ａと下板１６ｂとでフィン１６ｃを挟むようにしてローター１６が形成されている。下板１６ｂの中央部には、前記回転軸１５ａを中心とする円で、所定の面積に開口した泡吸引口１６ｄが形成され、該泡吸引口１６ｄの周縁には円筒状の吸引筒１６ｅが垂設されており、該吸引筒１６ｅの下面が前記空間２０と連通するようになっている。

なお、前記フィン１６ｃは泡吸引口１６ｄの上部空間１６ｉを除く、上板１６ａと下板１６ｂに挟まれた空間において配置されている。

前記の構成により、隣接するフィン１６ｃとフィン１６ｃの間には、ローター１６の回転中心部側において空間１６ｉを通じて泡吸引口１６ｄに連通し、ローター１６の外周側において開口する消泡路１６ｇが構成されている。この開口部を排出口１６ｆとして示す。前記の構造により、ローター１６は、図４（ａ）に示す矢印Ｃ方向への回転時において、消泡路１６ｇ内の空気を排出口１６ｆから排出するようになっている。

また、図３に示すように、ローター１６の外周側には、ローター１６と別体に形成されたフード１７が、ローター１６の側面より離間して配置され、消泡ボックス１０の上壁１０ａに固設されている。更に、該フード１７は、上壁１０ａから下斜め方向に向って拡径するように形成されている。このフード１７はローター１６における排出口１６ｆと対向して位置し、ローター１６の周囲の下面まで囲むように配置されている。

次に使用状態について説明する。
まず、プラスチックレンズを切削加工する際には、図示しない玉型加工機の作業部より、使用済みの切削水９が、ホース１１ａによって消泡ボックス１０の流入口１１から流入する。このとき、切削加工で発生した切削粉を含む泡Ｂも流入すると共に、液面上へ落下する際に泡が発生する。この泡Ｂは密閉された消泡ボックス１０内の液面Ｗ上に積層状態に増加する。

そこで、消泡機１４のモーター１５を起動させてローター１６を、図４（ａ）に示す矢印Ｃ方向へ高速回転させると、ローター１６の高速回転によってローター１６内の消泡路１６ｇに、内側から外側へ流れる気流が発生し、消泡ボックス１０内の液面Ｗに積層する切削粉を含む泡Ｂは、ローター１６の泡吸引口１６ｄより吸込まれ、消泡路１６ｇの壁面を沿って移動する。

この切削粉を含む泡Ｂは消泡路１６ｇの壁面を接触しながら移動する際に消滅され、液化される。また、消泡路１６ｇ内で消えなかった切削粉を含む泡Ｂは排出口１６ｆより勢い良く排出され、ローター１６の外周に対向して設けられたフード１７の内面に衝突し、ローター１６内で消滅されずに残存した泡や細かい泡を、更に消滅し、液化する。このとき、フィン１６ｃが前記のように湾曲しているため、泡の吸引力が高くなり消泡性能が高くなる。

前記フード１７の内面にて液化した切削粉を含む水滴は、フード１７の内面を伝い消泡ボックス１０内の水面に落水し、循環水槽３の底部に切削粉が沈降する。

また、この時、ローター１６の高速回転によって、排出口１６ｆから勢い良く吐き出される風は、フード１７に衝突して消泡ボックス１０内の上部から下方に向って拡がるように流れ、かつ、ローター１６の回転方向へ流れる気流を発生させる。この気流は消泡ボックス１０内の四隅等の死角部に停滞する泡Ｂ、及び水面に積層する泡Ｂを、ローター１６の泡吸引口１６ｄ、すなわち、吸引筒１６ｅの近辺に集束させて、泡吸引口１６ｄから吸い込みやすくし、効率的な泡消しを持続させる。

なお、ローター１６の回転数は、前記ローター１６の場合３，０００〜１５，０００ｒｐｍ程度が望ましい。

前記の効率的な消泡作用により、泡Ｂは循環水槽３の容積を超えて外部に漏れ出すことがなく、加工作業者にストレスを与えることなく作業効率を妨げることがない。

更に、ローター１６が高速回転して風切音が発生しても、モータベース１０ｄが消泡ボックス１０に密閉状に備えられていて、空間２０が密閉されているため、ローター１６の回転騒音が外部へ漏出することを軽減することができる。

また、消泡ボックス１０は透明な素材で形成されているので、作業者が泡Ｂの積層状態を確認することができる。

なお、消泡され、消泡ボックス１０内に蓄えられた切削水９は、排水口１２から濾過装置４へ排出され、濾過装置４の濾過フィルターによって切削粉を濾過し、濾過された濾過水は、循環方向を制御しているギアポンプ６を通って、逆洗浄密閉容器８へと配水され溜められる。なお、濾過を行うときにはギアポンプ６は減圧制御をしている。

逆洗浄密閉容器８の濾過水は、消泡ボックス１０に設けられた噴射口１３から消泡ボックス１０内に供給されると共に、噴射口１３の先端に取り付けられた消泡ノズル１３ａから、積層する泡Ｂ上へ勢い良く噴射される。この噴射によっても直接泡Ｂに濾過水が衝突して、消泡することができ、前記の消泡機１４と消泡ノズル１３ａとの双方の消泡機構によって、更に消泡効率が高められている。

また、切削粉が濾過フィルターに一定量溜った際には、前記ギアポンプ６に取り付けられたスイッチボックス７を操作し、圧力を加圧方向に切替えて切削粉回収装置１の循環方向を逆転させることによって、濾過フィルターに溜った切削粉を洗浄し、集荷用廃棄物回収容器内５に堆積させて回収できるようになっている。

なお、本発明の消泡装置は、前記プラスチックレンズを玉加工する際の切削水に発生する泡を消すものに限るものではなく、その他の液において発生する泡を消す装置としても利用できるものである。

本発明の実施例における消泡装置を装着した切削粉回収装置の全体図。 本発明の実施例における消泡装置を示す側断面図。 図２の消泡装置内の消泡機を示す側断面図。 （ａ）は図３の消泡機に装着されたローターのＡ−Ａ線断面図。（ｂ）はローターの底面図。（ｃ）はローターの縦断面図。

符号の説明

２ 消泡装置
１０ 消泡ボックス
１０ａ 上壁
１０ｂ 周壁
１５ モーター
１６ ローター
１６ａ 上板
１６ｂ 下板
１６ｃ フィン
１６ｄ 泡吸引口
１６ｆ 排出口
１６ｇ 消泡路
１７ フード
Ｂ 泡
Ｗ 液面

Claims (5)

1. 液面の上部において、略水平面内で回転するローターを備え、該ローターを、上板と、下板と、該上下板間において回転中心部から放射状に配置した複数のフィンと、下板の回転中心部に開口した泡吸引口とで一体的に形成し、ローター内の前記フィン間に、ローターの回転中心側において前記泡吸引口に連通し、ローターの外周側において排出口を有する消泡路を形成したことを特徴とする消泡装置。
2. 前記フィンをローターの周方向に湾曲させたことを特徴とする請求項１記載の消泡装置。
3. 前記ローターにおける消泡路の排出口に対向して、該排出口より排出される泡が当るフードを、ローターとは別体に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の消泡装置。
4. 消泡される液体を入れる循環水槽内に、上壁と周壁を有する消泡ボックスを、その上壁が液面より離間し、周壁の下部が液面内に入るように配置し、前記ローターを前記消泡ボックス内に配置し、前記消泡ボックス内に消泡する液体を流入するようにした請求項１又は２又は３記載の消泡装置。
5. 前記消泡される液体を、プラスチックレンズの切削加工の際に使用された液体としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の消泡装置。

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