JP2018049986A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、ファンや対象物に液体が付着することを大幅に抑制して、対象物を安定的に冷却する。【解決手段】冷却装置１０は、回転体３４の回転により、下流側に配置された制御基板１６にエアを吹き付けるファン１２を有する。また、冷却装置１０は、回転体３４を避けるように設けられ、少なくともファン１２の上部から該ファン１２の下部にわたってオイル液Ｏｌを流動可能な迂回構造５５と、ファン１２の上流側に設けられ、迂回構造５５にオイル液Ｏｌを誘導させる樋３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物にエアを吹き付けて冷却を行う冷却装置に関する。

金属加工装置は、切削加工等において切削液（オイル）を使用しており、装置周辺の空気中には切削液が霧状に飛散している。このため、加工装置の制御基板（対象物）等を冷却する目的でファンによりエアを吹き付けた場合、オイルミストも誘引されてファンに付着及び凝固し、ファンが動作不良を引き起こすおそれがある。また、オイルミストが、ファンから加工装置内に入ることで制御基板又は他の内部機器に付着し、装置自体に異常が生じる可能性もある。

上記のような不都合を解消するため、特許文献１には、ファンによる内部機器への異物の送風を抑制するように構成された映像表示機器が開示されている。この映像表示機器は、ファンの上流側にフィルタを有し、さらにファンの下流側に異物を蓄積する湾部を備える。

特開２０１３−２３５１８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の映像表示機器は、ファンの上流側のフィルタにオイルミストが多く捕集されることで、フィルタを早期に交換する、又はメンテナンスを短期間に行う等の対処が必要となる。また、フィルタを越えて流動したオイルミストは、ファンに対して容易に付着することになり、ファンの動作不良を引き起こす可能性がある。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、簡単な構成により、ファンや対象物に液体が付着することを大幅に抑制して、対象物を安定的に冷却すると共に、メンテナンスの手間等を軽減することができる冷却装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る冷却装置は、回転体の回転により、下流側に配置された対象物に気体を吹き付けるファンと、前記回転体を避けるように設けられ、少なくとも前記ファンの上流側から該ファンの下流側にわたって液体を流動可能な迂回構造と、前記回転体の上方に設けられ、前記迂回構造に前記液体を誘導させうる樋と、を備えることを特徴とする。

上記によれば、冷却装置は、迂回構造及び樋を備えることで、ファンの上流側に存在する気体に液体（オイルミスト等）が混じっていても、樋により液体を受け入れて樋に沿って該液体を流動させることができる。そして、樋を流動した液体は、迂回構造に流入してファンの上流側から下流側に流動する。すなわち、冷却装置は、ファンへの液体の付着を抑制し、また回転体の回転により対象物に液体を吹き付けることも抑制することが可能となる。従って、冷却装置は、対象物を安定的に冷却すると共に、メンテナンスの手間等を軽減することができる。

この場合、前記ファンの上流側には、前記気体に含まれている前記液体を分離させる気液分離機構が設けられていることが好ましい。

冷却装置は、気液分離機構を備えることで、ファンの上流側で気体と液体をある程度分離させることができる。よって、ファンや対象物への液体の付着をより一層抑制することが可能となる。

上記構成に加えて、前記気液分離機構の内部には、前記気体と前記液体を分離させる構造を有する第１空間と、前記第１空間に連通し該第１空間を通って移動した前記気体を前記ファンに供給する第２空間と、を含み、前記樋は、前記第２空間に配置されているとよい。

このように、気液分離機構の第２空間に樋が配置されていることで、第２空間に流入した液体を樋及び迂回構造によって良好に排出することが可能となる。

また、前記樋の上部は、前記迂回構造に向かって徐々に低くなるように傾斜していることが好ましい。

このように、樋は、その上部が傾斜していることで、受容した液体を円滑に迂回構造に流動させることができる。

さらに、前記樋は、前記ファンの周方向に沿って延在しているとよい。

このように、樋がファンの周方向に沿って延在していることで、ファンの周囲の壁に付着して落ちてくる液体を、樋において確実に受け入れることができる。

或いは、前記樋は、前記ファンの上流側を疎に覆うように形成されていてもよい。

このように、樋がファンの上流側を疎に覆うように形成されていることで、ファンの上流側で液体を受容することができ、さらに樋をフィンガーガードにも利用することが可能となる。

また、前記樋の上流側には、前記樋の内側を突出すると共に、該樋に沿って延びる凸部が設けられていることが好ましい。

このように、樋の内側に凸部が設けられていることで、樋を流動する液体が凸部を越えて回転体へ漏出することをより確実に防止することができる。

ここで、前記ファンは、前記回転体を回転自在に収容するハウジングを備え、前記迂回構造は、前記回転体から離間した前記ハウジングの一部に設けられ、前記ハウジングの上流及び下流を貫通する貫通孔を有することが好ましい。

このように、迂回構造がファンのハウジングの一部に設けられることで、液体をファンの下流に流動させる構成を簡単に形成することができると共に、冷却装置の省スペース化を図ることができる。

また、前記迂回構造は、前記ファンの側方で該ファンの側辺に沿って長い長孔を有する排出部材を備えた構成でもよい。

このように、迂回構造は、排出部材を備えることで、樋を流動してきた液体を長孔により簡単に受け入れてファンの下方に流動させることができる。

さらに、前記迂回構造は、前記ファンよりも下流側に流動した液体を、前記対象物が収容されている筐体の内側面に導く流動案内部材を備えることが好ましい。

このように、冷却装置は、流動案内部材を備えることで、ファンよりも下流側に流動した液体を、滴下することなく、筐体の内側面に沿って流動させることができる。このため、液体の飛び散りを防いで対象物への液体の付着をより確実に抑制することができる。

本発明によれば、冷却装置は、簡単な構成により、ファンや対象物に液体が付着することを大幅に抑制して、対象物を安定的に冷却すると共に、メンテナンスの手間等を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係る冷却装置を取り付けた制御装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。 図１の冷却装置の要部を説明するためのＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 図１のファン及び樋を上側から見た斜視図である。 図１のファン及び流動案内部材を下側から見た斜視図である。 図５Ａは、図３のＶＡ−ＶＡ線断面図であり、図５Ｂは、他の構成例に係る樋の断面図であり、図５Ｃは、さらに別の構成例に係る樋の断面図である。 第１変形例に係る冷却装置のファン、樋及び排出部材を示す斜視図である。 第２変形例に係る冷却装置のファン、樋及び排出部材を示す斜視図である。 第３変形例に係る冷却装置のファン、樋を示す斜視図である。

以下、本発明に係る冷却装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る冷却装置１０は、図１及び図２に示すように、ファン１２によりエア（気体）を吹き付けて対象物の冷却を行う装置である。例えば、冷却装置１０は、金属加工工場内で金属の切削等を行う工作機械の制御装置１４に設けられ、この制御装置１４内に収容されている冷却の対象物である制御基板１６を冷却してその温度上昇を抑制する。

また既述したように、金属加工工場内の空気中には、金属加工に使用した切削液（液体：オイル液Ｏｌ）がオイルミストＯｍになって飛散している。冷却装置１０は、このオイルミストＯｍが飛散している環境下で、オイル液Ｏｌがファン１２や制御基板１６に付着することを抑制して、ファン１２や制御基板１６を安定的に動作させる機能を有している。

なお、冷却装置１０が冷却を行う対象物は、制御装置１４内の制御基板１６に限定されず、エアによる冷却を要する種々のもの（電子デバイス単体、放熱用ヒートシンク、製品等）に適用することができる。冷却装置１０が設置される装置や設置箇所も、対象物に応じて任意に設定し得る。

制御装置１４は、上記の制御基板１６を収容する筐体１８を備え、工作機械の所定箇所に取り付けられる。筐体１８は、例えば硬質樹脂材料や金属材料により箱状（直方形状等）に成形されている。この筐体１８は、制御装置１４の設置状態で、重力方向下側に配置される長方形状の底板２０と、底板２０の各側辺に連なり上方向に直立する側板２２と、４つの側板２２に支持されて底板２０の上方に配置される天井板２４とを有する。底板２０、４つの側板２２及び天井板２４の内側には、冷却装置１０と制御基板１６とを相互に離れて配置可能な中空部１８ａが設けられている。

筐体１８内に収容される制御基板１６は、例えば、プロセッサ２６、メモリ及び入出力インタフェース、種々の電子デバイス等を有するコンピュータを構成しており、工作機械の駆動を制御する。この制御基板１６は、四方の側板２２のうちの１つ（後記の流動案内部材６０が設けられる側板２２とは反対側の側板２２）の内面に設置される。また制御基板１６は、複数のスペーサ部材２８によって側板２２から浮いた（隙間を挟んだ）状態で強固に固定されると共に、底板２０から離間して配置される。

また、底板２０には、液化したオイル液Ｏｌを筐体１８の外部に排出する排液口２０ａが設けられている。排液口２０ａから筐体１８の外部に排出されたオイル液Ｏｌは、図示しない回収部により回収される。なお、底板２０は、オイルが排液口２０ａに向かって流動するように傾斜した形状であってもよい。

そして、筐体１８の天井板２４に冷却装置１０が取り付けられる。天井板２４には、冷却装置１０のファン１２を挿入配置するための配置口２４ａが設けられている。冷却装置１０は、制御基板１６の直上からずれる位置に配置されていてもよく、冷却装置１０と制御基板１６とは、相互に対向するように（例えば制御基板１６が底板２０に）設置されてもよい。また、筐体１８には、筐体１８の外部に中空部１８ａのエアを排出する図示しない排気口が設けられていることが好ましい。

筐体１８に取り付けられた冷却装置１０は、図示しない導線を介して制御基板１６に接続されており、制御基板１６の制御下に駆動して、制御基板１６（主にプロセッサ２６）に向けてエアを吹き付ける。これにより駆動中の制御基板１６が冷却される。図２及び図３に示すように、この冷却装置１０は、上述したファン１２と、ファン１２が取り付けられる気液分離機構３０と、ファン１２の上面に設けられる樋３２とを備える。

ファン１２は、実際にエアを吹き出す冷却装置１０の主要部を構成している。このファン１２は、回転体３４と、回転体３４を内側に収容するハウジング３６とを有する。

回転体３４は、円筒状の軸部４０と、軸部４０の側面から突出する複数の羽４２（図８参照）とを有する。軸部４０は、モータ機構４４のロータを構成しており、筒内の内面に永久磁石（不図示）を備える。この軸部４０は、さらに内側に配置されたモータ機構４４のコイル（不図示）に電力が供給されることで、所定方向に回転する。また複数の羽４２は、所定の湾曲形状に形成されていることで、軸部４０の所定方向の回転に基づき上方のエアを下方に送風する。

ハウジング３６は、回転体３４を回転自在に収容する配置空間４６を有すると共に、筐体１８にファン１２を固定する機能を有している。具体的には図３に示すように、ハウジング３６は、上フレーム４８と、下フレーム５０と、上フレーム４８及び下フレーム５０の間に設けられ回転体３４の側方を囲う筒状フレーム５２とを含み、各フレームを上下方向に貫通するように配置空間４６を有している。ハウジング３６と筐体１８（天井板２４や側板２２）とは、固定部材５４（図２参照）を介してネジ止め等することにより強固に固定される。

上フレーム４８及び下フレーム５０は、上下方向に所定の厚みを有し、回転体３４の軸心を臨む平面視で、四隅が丸角の正方形状に形成されている。上フレーム４８及び下フレーム５０の内側には、配置空間４６の上下にそれぞれ連通する開口４８ａ、５０ａが設けられている。上フレーム４８及び下フレーム５０の四隅の角部４９、５１は、開口４８ａ、５０ａに対し側辺よりも距離が離れることで、略三角形状を呈している。これら上フレーム４８と下フレーム５０の各角部４９、５１の間には、上下方向に延在する支持フレーム５６がそれぞれ設けられている。

４つ（四隅）の支持フレーム５６は、略円筒状に形成されると共に筒状フレーム５２の外周面に連設されている。上フレーム４８及び下フレーム５０を含む各支持フレーム５６の内部には、上下方向に貫通する貫通孔５８がそれぞれ設けられている。４つの貫通孔５８は、基本的には、ハウジング３６と樋３２とをネジ止めするために設けられるが、本実施形態では、オイル液Ｏｌを流動させる流動経路として１つの貫通孔５８を用いている。すなわち、冷却装置１０は、貫通孔５８を有するハウジング３６の一つの角部分（角部４９、５１、支持フレーム５６）を、オイル液Ｏｌを流動させるための迂回構造５５としている。

図４に示すように、下フレーム５０は、角部５１の内側に開口５０ａの中心部に向かって突出して支持体５７ａを連結支持するアーム５７を有する。支持体５７ａは、モータ機構４４のコイルを有するステータを構成し、回転体３４の軸部４０を回転可能に支持する。さらに、下フレーム５０の所定の角部５１には、側板２２（制御基板１６に対向する側板２２）に固定されて、ファン１２を支持する流動案内部材６０が設けられている。

流動案内部材６０は、その上部側において側板２２から角部５１まで突出するリング状の支持突片６１を備える。この支持突片６１には、貫通孔５８に連通する孔部６１ａが形成されている。また流動案内部材６０の下部側には、支持突片６１に連なり下方向に延びる一対の突部６２が設けられ、一対の突部６２の間には孔部６１ａの内面形状に連なる溝部６２ａが形成されている。この溝部６２ａは、孔部６１ａから下方向に向かって側板２２側に傾斜し、該側板２２に滑らかに連続している。

図２に戻り、冷却装置１０の気液分離機構３０は、ファン１２の上部且つ筐体１８の外側上部に設けられ、冷却装置１０の駆動時に、気体流動方向上流側で、ファン１２に対してエアを送る供給経路を構成している。また、気液分離機構３０は、エアに含まれるオイルミストＯｍを分離する機能を有している。

具体的には、気液分離機構３０は、エアの流通空間６４を内部に有する直方形状に形成されている。気液分離機構３０の一端側の下部（筐体１８の天井板２４に取り付けられる取付部）には、流通空間６４とファン１２の配置空間４６を連通するファン用開口６４ａが形成されている。

また、気液分離機構３０の他端部は、一端部から水平方向（上下方向と直交する方向）に向かって延び、ファン１２の横幅よりも充分に（例えば２倍以上）長く延出している。この他端部の側面には、気液分離機構３０の外部と流通空間６４とを連通する取込口６４ｂが形成されている。

気液分離機構３０の流通空間６４は、取込口６４ｂからファン１２が下方に存在しない区間の第１空間６６と、ファン用開口６４ａの上方に位置（ファン１２が下方に存在）する区間の第２空間６８とで構成されている。

第１空間６６を構成する気液分離機構３０の内側には、複数の突出壁６７が突出形成されている。複数の突出壁６７は、上面から下方に突出するものと、下面から上方に突出するものとに交互に設けられ、エアの供給経路をラビリンス構造としている。そのため、ファン１２の吸引力によって取込口６４ｂから流入したエアは、横方向に流動しつつ上下方向にジグザグに流動する。この際、複数の突出壁６７は、エアに含まれるオイルミストＯｍを捉えて、霧状からまとまったオイル液Ｏｌとし、オイルミストＯｍが第２空間６８に流動することを抑制する。

第２空間６８は、第１空間６６に連通すると共に、ある程度の容積を有するように形成され、第１空間６６を介して流動してきたエアをファン１２に供給する。オイルミストＯｍは、上述したように、基本的に第１空間６６でエアから分離されるが、第１空間６６を通り抜けた一部が第２空間６８に流れ込み、第２空間６８を構成する気液分離機構３０の内側面６８ａに付着することになる。

一方、樋３２は、ファン１２の上部（上流側）に固定される。樋３２は、第２空間６８の内側面６８ａに付着したオイルミストＯｍを受けることで、オイル液Ｏｌとして排出し、回転体３４にオイル液Ｏｌが付着及び凝固することを抑制する。この樋３２は、ファン１２と気液分離機構３０を筐体１８の天井板２４にそれぞれ取り付けた状態で、気液分離機構３０の第２空間６８の下部に配置される。

図３に示すように、樋３２は、ファン１２の上フレーム４８に概ね一致する形状（平面視で正方形状）に形成されている。この樋３２は、上フレーム４８の四方の角部４９にそれぞれ配置される４つの三角形状部７０と、周方向に隣り合う三角形状部７０同士を架橋する４本の架橋フレーム７２と、三角形状部７０及び架橋フレーム７２の内側に設けられるガードフレーム７３とを有する。三角形状部７０、架橋フレーム７２及びガードフレーム７３は、相互に繋がる一連の部材に成形されている。樋３２とハウジング３６とは、例えば、三角形状部７０の下面に設けられた雌ネジ部７０ａに、ハウジング３６の貫通孔５８から挿入された固定ボルト７１がネジ止めされることで、相互に固定される（図２参照）。

また、樋３２は、上下方向の厚み（高さ）が変化することで、その上部が緩やかに傾斜している。具体的には、一の三角形状部７０の外側頂角が最も高く、この一の三角形状部７０の対角線に位置する他の三角形状部７０に向かって徐々に低くなり、他の三角形状部７０の外側頂角が最も低くなっている。以下、最も高い三角形状部７０を第１三角形状部７０Ａともいい、第１三角形状部７０Ａと周方向に隣り合う三角形状部７０を第２三角形状部７０Ｂ、第３三角形状部７０Ｃともいい、第２及び第３三角形状部７０Ｂ、７０Ｃに隣り合い最も低い三角形状部７０を第４三角形状部７０Ｄともいう。また、第１〜第４三角形状部７０Ａ〜７０Ｄ間を架橋する架橋フレーム７２も、樋３２が一連に傾斜するようにその厚みが変化している。

上記のように、樋３２は、第４三角形状部７０Ｄに向かって低くなるように傾斜していることで、上部に付着したオイル液Ｏｌ（オイルミストＯｍ）を第４三角形状部７０Ｄに流動させることができる。そして、第４三角形状部７０Ｄには、ファン１２の貫通孔５８に連通する流出口７４が設けられている。この流出口７４は、第１〜第４三角形状部７０Ａ〜７０Ｄ及び架橋フレーム７２を流動したオイル液Ｏｌを貫通孔５８に流出させる。なお、流出口７４の周囲は、該流出口７４の軸心に向かって下方に傾斜するテーパ部７４ａに形成されている。これにより、流出口７４へのオイル液Ｏｌの流動が促進される。

また、樋３２の上部は、断面視（図５Ａ参照）で、幅方向外側が平坦部７５となっている一方で、幅方向内側が平坦部７５から上方向に向かって突出する凸部７６となっている。なお、図５Ａ中では、架橋フレーム７２の延在方向に直交する断面を示しているが、各三角形状部７０の内側にも平坦部７５及び凸部７６が設けられる。このため樋３２の上部は、平坦部７５に沿ってオイル液Ｏｌが流動する。凸部７６は、平坦部７５に対し多少突出する程度であるが、オイル液Ｏｌが上フレーム４８の開口４８ａに漏出することを充分に遮断する。

樋３２のガードフレーム７３は、回転体３４に作業者の指が触れることを防止するために設けられる。例えば、ガードフレーム７３は、各三角形状部７０からそれぞれ内側に突出して中央部にて連結するように構成され、開口４８ａの連通性を充分に確保しつつ、指の通り抜けを防止する。なお、ガードフレーム７３の形状は特に限定されるものではなく、またガードフレーム７３は設けられていなくてもよい。或いは、ファン１２の上部と樋３２との間に別のフィンガーガード（不図示）を固定することにより、樋３２を４つの三角形状部７０と４本の架橋フレーム７２により構成してもよい。

本実施形態に係る冷却装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その作用効果について説明する。

冷却装置１０は、上述したように、工作機械の制御装置１４内の制御基板１６を冷却するために使用される。図１及び図２に示すように、冷却装置１０のファン１２は、制御基板１６の制御下に回転駆動して、制御基板１６にエアを吹き込む。この際、冷却装置１０の気液分離機構３０は、回転体３４の回転時の吸引作用により、筐体１８の外部からエアを取り込む。

気液分離機構３０内では、第１空間６６の複数の突出壁６７（ラビリンス構造）によって、エアに含まれるオイルミストＯｍを捕集し、第２空間６８にオイルミストＯｍが流動するのを抑制する。なお、気液分離機構３０は、筐体１８に対し着脱自在に連結される構成であれば、メンテナンス時に、筐体１８を開けずに気液分離機構３０のみを筐体１８から取り外して、オイルミストＯｍを簡単に廃棄することができる。

オイルミストＯｍが、気液分離機構３０内の第２空間６８（つまりファン１２の上方）に流動した場合は、樋３２によりオイルミストＯｍを受けることで、回転体３４へのオイルミストＯｍの付着を抑制する。すなわち、第２空間６８を構成する気液分離機構３０の内側面６８ａに付着したオイルミストＯｍは、ある程度集まることでオイル液Ｏｌとなって、内側面６８ａを下方向に流動していく。

樋３２の上部は、この内側面６８ａから流れるオイル液Ｏｌを、平坦部７５にて受け入れ、凸部７６を越えさせずに樋３２の周方向に沿って流動させる。このため、オイル液Ｏｌは、内側の回転体３４に漏出することなく、樋３２の延在方向に沿って流動する。また、樋３２は、第４三角形状部７０Ｄに向かって低くなるように傾斜していることで、第１〜第３三角形状部７０Ａ〜７０Ｃ及び架橋フレーム７２のオイル液Ｏｌを第４三角形状部７０Ｄに流動させる。

第４三角形状部７０Ｄに流動したオイル液Ｏｌは、テーパ部７４ａを介して流出口７４に流れ込み、この流出口７４に連通しているハウジング３６（迂回構造５５）の貫通孔５８に流出する。さらにオイル液Ｏｌは、貫通孔５８を下方向に移動し、貫通孔５８から流動案内部材６０の孔部６１ａ及び溝部６２ａを流動する。そして、溝部６２ａが側板２２に向かって傾斜していることで、オイル液Ｏｌは、側板２２にスムーズに伝わる。そしてオイル液Ｏｌは、側板２２に沿って下方向に流動して底板２０に達する。すなわちオイル液Ｏｌは、ファン１２から中空部１８ａ内を落下して跳ねることがないので、制御基板１６への付着が抑止される。底板２０に流動したオイル液Ｏｌは、底板２０に設けられた排液口２０ａを介して筐体１８の外部に排液される。

以上のように、本実施形態に係る冷却装置１０は、樋３２及び迂回構造５５を備えることで、ファン１２の上方のオイルミストＯｍを、樋３２により受け入れて樋３２に沿って流動させることができる。そして樋３２を流動したオイル液Ｏｌは、貫通孔５８に流入してファン１２の上部から下部に流動する。これにより冷却装置１０は、回転体３４へのオイル液Ｏｌの付着を抑制し、また制御基板１６にオイルミストＯｍを吹き付けることも抑制することが可能となる。従って、冷却装置１０は、制御基板１６を安定的に冷却すると共に、メンテナンスの手間等を軽減することができる。

この場合、冷却装置１０は、気液分離機構３０を備えることで、ファン１２の上流側でエアとオイルミストＯｍをある程度分離させることができる。よって、ファン１２や制御基板１６へのオイル液Ｏｌの付着をより一層抑制することが可能となる。そして、気液分離機構３０の第２空間６８に樋３２が配置されていることで、第２空間６８に流入したオイルミストＯｍを樋３２及び迂回構造５５によって良好に排出することが可能となる。

樋３２は、その上部が傾斜していることで、受容したオイル液Ｏｌを円滑に迂回構造５５に流動させることができる。さらに、樋３２がファン１２の周方向に沿って延在していることで、気液分離機構３０の内側面６８ａに付着して落ちてくるオイルミストＯｍを、樋３２において確実に受け入れることができる。またさらに、樋３２の上部に凸部７６が設けられていることで、樋３２を流動するオイル液Ｏｌが凸部７６を越えて回転体３４へ漏出することをより確実に防止することができる。

また、迂回構造５５がファン１２のハウジング３６の一部に設けられることで、液体をファン１２の下方に流動させる構成を簡単に形成することができると共に、冷却装置１０の省スペース化を図ることができる。さらに、冷却装置１０は、流動案内部材６０を備えることで、ファン１２よりも下方に流動したオイル液Ｏｌを、滴下することなく、筐体１８の内側面（側板２２の内面）に沿って流動させることができる。このため、オイル液Ｏｌの飛び散りを防いで制御基板１６へのオイル液Ｏｌの付着をより確実に抑制することができる。

なお、冷却装置１０は、上述した構成に限定されず、種々の変形例及び応用例をとり得る。例えば、本実施形態では、ファン１２と樋３２を別体に構成していたが、ファン１２のハウジング３６と樋３２を一体成形した構成でもよい。また例えば、冷却装置１０の気液分離機構３０は、上述したラビリンス構造を有するものに限定されず、エアに含まれるオイルミストＯｍの分離を図ることができる様々な構成を適用してよい。気液分離機構３０は、筐体１８内に設置される、すなわち冷却装置１０全体が筐体１８内に設置されていてもよい。

また、気液分離機構３０は、第１空間６６で分離させたオイル液Ｏｌを樋３２に流動させる流動経路を有する構成としてもよい。これにより流通空間６４で分離したオイル液Ｏｌを、樋３２、貫通孔５８、筐体１８（側板２２）の内面を流動させて排液口２０ａから排出することができる。或いは、冷却装置１０は、気液分離機構３０を備えていなくてもよい。すなわち、樋３２は、この樋３２の上部に設けられた構成に付着するオイル液Ｏｌを受け入れて排出するだけでも、回転体３４にオイル液Ｏｌが付着することを低減することができる。

さらに、図２中の２点鎖線で示すように、気液分離機構３０の第２空間６８を構成する上部側内面には、オイル液Ｏｌが樋３２に落ちる構造（突起７８）を有していてもよい。すなわち突起７８は、樋３２の直上位置にあって下方に突出していることで、上部側内面に触れたオイルミストＯｍをまとめて樋３２の上部に落下させる。なお、突起７８を形成する他にも、例えば、上部側内面は、オイルミストＯｍを気液分離機構３０の内側面６８ａに流動させるように半球状等に形成されていてもよい。

またさらに、迂回構造５５は、貫通孔５８を有するハウジング３６の一部の角部に限定されず、ハウジング３６の側面に流動溝を設ける等の構成でもよい。またさらに、図２中の２点鎖線で示すように、オイル液Ｏｌを下方向に排出させるファン１２の貫通孔５８の下部側は、他の流動案内部材６０として可撓性を有する排液チューブ７９が取り付けられていてもよい。また、排液チューブ７９は、樋３２（流出口７４）に直接取り付けられて、樋３２からオイル液Ｏｌを直接流出させる迂回構造５５として機能させてもよい。或いは、他の流動案内部材６０として、ガイド棒、硬質パイプ、側板２２に設けたガイド溝等を採用してもよい。

また例えば、樋３２の上部は、本実施形態において、平坦部７５と凸部７６を有する構成（図５Ａ参照）となっているが、これに限定されず、図５Ｂに示すように、断面視で、樋３２の上部を下方に窪ませた流動用溝８０を備えた構成でもよい。或いは、樋３２の上部は、図５Ｃに示すように、断面視で、凸部７６を備えない単なる平坦状（平坦部７５）であっても、オイル液Ｏｌの張力等によって回転体３４に漏出することを抑制して流動させることができる。要するに、樋３２の上部の形状は、オイル液Ｏｌの流動を実現可能な様々な形状を採用してよい。さらに、樋３２の上部には、図５Ｃに示すようにオイル液Ｏｌを円滑に流動させるためのコーティング層８２が設けられていてもよい。勿論、コーティング層８２は、他の上部形状（例えば、図５Ａや図５Ｂに示す樋３２）に設けることが可能である。

［第１変形例］
図６に示す第１変形例に係る冷却装置１０Ａは、樋３２Ａとしてファン１２（ハウジング３６）の上方位置に一対の半筒部材８４を備えると共に、オイル液Ｏｌをファン１２よりも下方に流動させる排出部材８６（迂回構造８５）をハウジング３６の側方に備える点で、本実施形態に係る冷却装置１０と異なる。なお、以降の説明では、上述した冷却装置１０の構成と同一の構成又は同一の機能を有する構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。

一対の半筒部材８４は、ハウジング３６の上方で、第１空間６６（図２参照）側から気液分離機構３０の一端側の内側面６８ａに向かって互いに平行に延び、その一端が排出部材８６の上端に連結支持されている。また、各半筒部材８４の外側の側面は、第２空間６８の内側面６８ａに接触しており、内側面６８ａからオイル液Ｏｌを受容可能となっている。各半筒部材８４は、延在方向に直交する断面視で、円弧状に形成され、内面側に形成された凹溝８４ａによりオイル液Ｏｌを排出部材８６に流動させる。

また、一対の半筒部材８４は、排出部材８６に向かって低くなるように同角度に傾斜して取り付けられる。すなわち樋３２Ａは、ハウジング３６に対して浮いた状態となっている。これによりファン１２と樋３２Ａは非接触の別部材として取り扱うことができ、メンテナンス時等に樋３２Ａを容易に取り出すことができる。各半筒部材８４は、排出部材８６に連なる一端側を基点に角度調整可能であってもよい。

排出部材８６は、平面視で、ファン１２の側辺に沿って延び、ハウジング３６の横幅よりも長い長軸を有する扁平な楕円形状に形成され、その内側には、ファン１２の横幅に沿って長い長孔８６ａが設けられている。この排出部材８６の上下方向の長さは、ファン１２の厚みよりも長くなっており、長孔８６ａが上下方向に貫通形成されている。長孔８６ａは、一対の半筒部材８４の凹溝８４ａを通って流動したオイル液Ｏｌを受け入れて、ファン１２よりも下側（底板２０）に導く。なお、排出部材８６は、筐体１８の底板２０まで延びていてもよい。

以上のように、第１変形例に係る樋３２Ａ（一対の半筒部材８４）及び排出部材８６（迂回構造８５）でも、上記の冷却装置１０と同様の効果を得ることができる。特に、排出部材８６は、一対の半筒部材８４を流動してきたオイル液Ｏｌを、長孔８６ａにより簡単且つ確実に受け入れて、ファン１２の下方に流動させることができる。なお、半筒部材８４は、ファン１２の上方に１又は３以上設けられてもよい。

［第２変形例］
また、図７に示す第２変形例に係る冷却装置１０Ｂは、第１変形例と同じ排出部材８６を有する一方で、棒体８８が格子状に組み付けられた樋３２Ｂとなっている点で、他の冷却装置１０、１０Ａと異なる。なお、ファン１２及び気液分離機構３０は、冷却装置１０と同一である。

樋３２Ｂは、格子状の棒体８８を排出部材８６に向かって低くなるように設置すると共に、排出部材８６の長軸と直交する棒体８８の一端部を排出部材８６の長孔８６ａの上方に配置している。格子状の棒体８８は、ファン１２の上方でエアの流動を許容する一方、オイルミストＯｍを捕らえて、オイル液Ｏｌとして棒体８８の延在方向に沿って流動させる。すなわち、樋３２Ｂ自体がある程度の気液分離機能を持ち、分離したオイル液Ｏｌを排出部材８６の長孔８６ａに流入させる。

なお、棒体８８の上部は、本変形例において平坦部７５に形成されているが、特に限定されず、例えば流動用溝８０（図５Ｂ参照）が設けられていてもよい。また、格子状の棒体８８は、作業者の指が回転体３４に接触するのを防止するフィンガーガードの役割を果たすことができる。

以上のように、第２変形例に係る樋３２Ｂでも、オイルミストＯｍが回転体３４に付着することを抑制することができ、樋３２Ｂ及び排出部材８６を介してオイル液Ｏｌを流動させることで、ファン１２よりも下方側にオイル液Ｏｌを良好に導くことができる。従って、オイル液Ｏｌの付着によるファン１２や制御基板１６の動作不良が抑制されて、制御装置１４や冷却装置１０、ひいては工作機械を安定的に動作させることができる。なお、第２変形例に係る樋３２Ｂは、樋３２、樋３２Ａ及び後記の樋３２Ｃと組み合わせて適用してもよい。

なお、樋３２Ｂの形状は、上記のように格子状に限定されるものではなく、ファン１２の上流側を疎に覆うことが可能な種々の形状を採用してよい。疎に覆うことで、ファン１２によるエアの吹き付けを良好に行うことができる。例えば、樋３２Ｂの形状としては、複数の直線状の棒体８８を平行に並べてストライプ状を呈するように構成したものがあげられる。

［第３変形例］
さらに、図８に示す第３変形例に係る冷却装置１０Ｃは、回転体３４を回転自在に支持する支持軸９０の軸心部が上下方向に沿って貫通する空洞９０ａに形成されており、樋３２Ｃがこの空洞９０ａに向かってオイル液Ｏｌを流動させる構成となっている点で、他の冷却装置１０、１０Ａ、１０Ｂと異なる。

樋３２Ｃは、例えば、上フレーム４８の上方に配置される周囲フレーム９２と、周囲フレーム９２に連結される半筒部材８４とを有し、半筒部材８４が空洞９０ａに向かって低くなるように延在している。従って、樋３２Ｃは、気液分離機構３０の第２空間６８に生じたオイル液Ｏｌを空洞９０ａに良好に案内することができる。

このように、冷却装置１０Ｃは、ファン１２の支持軸９０に設けられた空洞９０ａを利用してオイル液Ｏｌを排出しても、回転体３４を駆動する箇所（モータ機構４４）等へのオイル液Ｏｌの付着を低減することができる。従って、回転体３４の動作不良が抑制される。なお、ファン１２の空洞９０ａの下部側には、オイル液Ｏｌを回収する排液チューブ７９（図２参照）やオイル液Ｏｌを制御基板１６から避けるように導く他の樋（ガイド部材）が設けられるとよい。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

１０、１０Ａ〜１０Ｃ…冷却装置 １２…ファン
１６…制御基板 １８…筐体
３０…気液分離機構 ３２、３２Ａ〜３２Ｃ…樋
３４…回転体 ３６…ハウジング
５５、８５…迂回構造 ５８…貫通孔
６０…流動案内部材 ６６…第１空間
６８…第２空間 ７４…流出口
７５…平坦部 ７６…凸部
８４…半筒部材 ８６…排出部材
８６ａ…長孔 ８８…棒体
Ｏｌ…オイル液 Ｏｍ…オイルミスト

Claims (10)

1. 回転体の回転により、下流側に配置された対象物に気体を吹き付けるファンと、
   前記回転体を避けるように設けられ、少なくとも前記ファンの上流側から該ファンの下流側にわたって液体を流動可能な迂回構造と、
   前記回転体の上方に設けられ、前記迂回構造に前記液体を誘導させる樋と、を備える
   ことを特徴とする冷却装置。
2. 請求項１記載の冷却装置において、
   前記ファンの上流側には、前記気体に含まれている前記液体を分離させる気液分離機構が設けられている
   ことを特徴とする冷却装置。
3. 請求項２記載の冷却装置において、
   前記気液分離機構の内部には、前記気体と前記液体を分離させる構造を有する第１空間と、前記第１空間に連通し該第１空間を通って移動した前記気体を前記ファンに供給する第２空間と、を含み、
   前記樋は、前記第２空間に配置されている
   ことを特徴とする冷却装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置において、
   前記樋の上部は、前記迂回構造に向かって徐々に低くなるように傾斜している
   ことを特徴とする冷却装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置において、
   前記樋は、前記ファンの周方向に沿って延在している
   ことを特徴とする冷却装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却装置において、
   前記樋は、前記ファンの上流側を疎に覆うように形成されている
   ことを特徴とする冷却装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却装置において、
   前記樋の上流側には、前記樋の内側を突出すると共に、該樋に沿って延びる凸部が設けられている
   ことを特徴とする冷却装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却装置において、
   前記ファンは、前記回転体を回転自在に収容するハウジングを備え、
   前記迂回構造は、前記回転体から離間した前記ハウジングの一部に設けられ、前記ハウジングの上流及び下流を貫通する貫通孔を有する
   ことを特徴とする冷却装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却装置において、
   前記迂回構造は、前記ファンの側方で該ファンの側辺に沿って長い長孔を有する排出部材を備える
   ことを特徴とする冷却装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷却装置において、
    前記迂回構造は、前記ファンよりも下流側に流動した液体を、前記対象物が収容されている筐体の内側面に導く流動案内部材を備える
    ことを特徴とする冷却装置。

Images