JP3120324U

JP3120324U - 切削粉類の回収装置

Info

Publication number: JP3120324U
Application number: JP2006000103U
Authority: JP
Inventors: 康名横井; 義展伊藤; 昌史竹田; 利明加藤; 郁人横井
Original assignee: Anlet Co Ltd
Current assignee: Anlet Co Ltd
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2016-01-11

Abstract

【課題】ルーツ式ブロワにより高い吸込圧力を得て切削粉、微粉塵等を効率的に回収することができる切削粉類の回収装置を提供すること。
【解決手段】ルーツ式ブロワ１５の運転により回収タンク２の内部を負圧に保持してバタフライ弁１０により取り出し口４を閉じさせると共に該タンクの吸込口３から切粉類を含む空気を吸引するように設けた切削粉類の回収装置であって、ブロワの駆動用モータをインバータ方式の可変速ブラシレスモータ２０とし、回収タンク内に、サイクロンを中央部に配置すると共にサイクロンと排気口５との間にバッフル板とデミスターを順に介装するように設け、回収タンク２内に吸引される空気の流速をサイクロンによって低下させることにより当該空気中の比較的質量の大きい切削粉類を分離し、さらにサイクロン６を通過した空気中の質量の少ない微粉塵や油分をデミスターにより除去する。
【選択図】図２

Description

本考案は、機械加工により発生する鉄、アルミニウム等の切削粉、微粉塵やオイルミスト等の回収装置に関するものである。

工作機械による切削加工時に発生する切削粉、研削加工時に発生する微粉塵等の回収装置は、コンプレッサを用いるエゼクタ方式のもの、ターボファン式ブロワを負圧発生用機器とするものが使用されている。また、ルーツ式ブロワを用いる切削粉の回収装置は、例えば、実用新案登録第２５４４２９６号公報により開示されている。その回収装置は、斜めに配置された回収タンクの下部の取り出し口にバタフライ弁を設け、ルーツ式ブロワの運転により回収タンクの内部を負圧にしてバタフライ弁により該取り出し口を閉じさせると共に回収タンクの吸込口から切削粉を含む空気を吸引し、ルーツ式ブロワの運転停止時等にバタフライ弁を開放してタンク内に溜まった切削粉を排出させる構造とされている。

実用新案登録第３０９３３４２号公報には、エゼクタの真空作用により容器内に切粉等を含む空気を吸引し、その空気の流速をサイクロンにより低下させることにより比較的重い切粉等を容器内に回収するようにした簡易構造の産業用掃除機が開示されている。さらに、特開２０００−２７９７３９号公報には、ブロワーの吸引作用により吸引されてくる含塵気流をプレダスト分離機内で旋回させることによりミスト・ダストを分離してダストボックスに捕集し、その分離機で捕集しきれない微細なミスト・ダストを二次集塵部のフィルターにより捕集するように構成した集塵装置が開示されている。

ところが、コンプレッサーの高圧力を利用して真空を発生させるエゼクタ方式の回収装置では、コンプレッサの圧力が約７００ｋＰａと高く、同程度のモータ容量を用いるルーツ式ブロワのものに比べて吸込み空気量が少なく、同程度の吸込み空気量を得るためにはモータ容量がはるかに大きなものになり、省エネルギー化に反することになる。

また、ターボファン式ブロワを用いる回収装置においては、吸込圧力が−５ｋＰａ程度を限度とするので、質量の大きな切削粉等の回収や１０ｍ以上離れた箇所における回収作業については不向きである。
実用新案登録第２５４４２９６号公報実用新案登録第３０９３３４２号公報特開２０００−２７９７３９号公報

この考案の目的は、インバータ方式の可変速ブラシレスモータを用いたルーツ式ブロワにより高い吸込圧力を得て切削粉、微粉塵等を効率的に回収することができる切削粉類の回収装置を提供することにある。

請求項１に記載の考案は、ルーツ式ブロワの吸込み側が排気口に接続された回収タンクの取り出し口にバタフライ弁を揺動自由に設け、そのブロワの運転により該回収タンクの内部を負圧に保持して該バタフライ弁により該取り出し口を閉じさせると共に該タンクの吸込口から切粉類を含む空気を吸引し、他方、そのブロワの運転休止時に開放される前記取り出し口より空気から分離された切粉類を回収ボックス内に落下させて回収するように設けられた切削粉類の回収装置であって、前記ルーツ式ブロワの駆動用モータをインバータ方式の可変速ブラシレスモータとし、前記回収タンク内に、サイクロンを中央部に配置すると共に当該サイクロンと前記排気口との間にバッフル板とデミスターを順に介装するように設け、前記ルーツ式ブロワの運転により回収タンク内に吸引される空気の流速を前記サイクロンによって低下させることにより当該空気と一緒に吸引される比較的質量の大きい切削粉類を分離し、さらにサイクロンを通過した空気中の質量の少ない微粉塵や油分を前記デミスターにより除去するように構成したことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の切削粉類の回収装置において、前記回収タンクの吸込側に、第１吸込口と第１サイクロンを備えた副回収タンクを接続したことを特徴とするものである。

この切削粉類の回収装置は、インバータ方式の可変速ブラシレスモータを用いた高い吸込圧力（−１０〜−２０ｋＰａ）を発生するルーツ式ブロワとサイクロン及びデミスターとの相乗効果により、吸引された空気中の切削粉、微粉塵、油分等を効率的に回収することができる。加えて、従来のターボファン式ブロワを用いた回収装置では不向きとされていた質量の大きな切削粉等の回収や２０ｍ以上離れた箇所における切削粉等の回収作業についても対応可能である。また、インバータ方式の可変速ブラシレスモータを採用しているので、急激な圧力変動が発生したときにもルーツ式ブロワの回転速度を自動制御して円滑な運転を行うことができる。

また、請求項２に記載の切削粉類の回収装置は、回収タンクの吸込側に、第１吸込口と第１サイクロンを備えた副回収タンクを設けているので、切削粉類の回収量が多い場合や回収作業時間が長い場合に適切に対応することができる。

以下に、本考案の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施形態の切削粉類の回収装置の正面図、図２は同、側面図、図３は同装置における回収タンクの説明図、図４は第２実施形態の切削粉類の回収装置の側面図、図５は同装置における副回収タンクの説明図である。

（第１実施形態例）
図１に示す第１実施形態の切削粉類の回収装置Ａは、縦型フレーム１の内方部に回収タンク２を配置し、そのフレーム１の天部に設けられたフレーム１３にルーツ式ブロワ１５とインバータ方式の可変速ブラシレスモータ２０を配置した概要構成とされている。

図２、図３に示すように、回収タンク２は、縦型円筒形に形成した下方のタンク２ａと上方の円筒部２ｂとを分離可能に設け、タンク２ａに吸込口３と取り出し口４を、円筒部２ｂに排気口５を夫々設けている。６はタンク２ａの中央部に配置されたサイクロンであり、下方の入口を狭くし上方の出口を広く設けている。円筒部２ｂには、サイクロン６と排気口５との間に複数のバッフル板７とデミスター８を順に介装し、デミスター８の上に押え部材９を取り付けている。

上記取り出し口４は、タンク２ａの下部に配置されていて当該タンク２ａに溜まる切削粉類が滑落して排出しやすい形態とされ、ここに開口４ａを閉鎖及び開放するためのバタフライ弁１０が揺動自由に設けられている。その開口４ａの開口面４ｂは、鉛直方向に対して５〜１０度の角度で伏せるように形成されている。また、バタフライ弁１０の材質については、開口面４ｂに対する密着性及び耐油性を考慮してＦＰＭ（フッ素ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プレピレンゴム）等のゴム材を用いている。

１１は回収タンク２内の真空度を計測する真空計である。回収タンク２の排気口５と前記ルーツ式ブロワ１５の吸込み側１５ａとは、一部にホース１７ａを用いた配管１７により接続されている。１８はルーツ式ブロワ１５の排気側１５ｂに取付けられたサイレンサーである。また、ルーツ式ブロワ１５のプーリ１６と可変速ブラシレスモータ２０の駆動プーリ２１とは、ベルト２２により連結されている。

２５はキャスター２６を備えた移動式回収ボックスである。この回収ボックス２５は、回収タンク２の取り出し口４の下部に配置して回収装置Ａから回収される切削粉類を収容するためのものである。なお、この実施形態例では移動式回収ボックス２５としているが、これに限らずペール缶等の簡易容器を利用することもできる。

以上により、第１実施形態の切削粉類の回収装置Ａが構成される。
なお、この回収装置Ａの吸込口３には、工作機械による切削加工時に発生する切削粉、研削加工時に発生する微粉塵等の回収を行なう箇所に設けられるフード等に一端を接続する図示しない吸込み管の他端が連結される。

つぎに、かかる構成になる第１実施形態の切削粉類の回収装置Ａの作用について述べる。
可変速ブラシレスモータ２０によってルーツ式ブロワ１５が駆動回転されると、回収タンク２の内部は負圧になって取り出し口４の開口４ａがバタフライ弁１０により閉じられる。回収タンク２の内部が負圧に保持されることにより、これとほぼ同時に、吸込口３から図示しない吸込み管を介して切削粉類を含む空気が回収タンク２内に吸引される。

回収タンク２内に吸引された空気の流速はサイクロン６によって低下し、当該空気と一緒に吸引された比較的質量の大きい切削粉類が分離・除去される。さらに、サイクロン６を通過した空気中の質量の少ない微粉塵や油分がデミスター８により分離・除去され、切削粉等を除去された清浄な空気は、配管１７、ルーツ式ブロワ１５を経由してサイレンサー１８の排気孔１８ａから外方へ排出される。

他方、回収装置Ａの運転を休止した場合には、回収タンク２の内部圧力が大気圧に移行するのでバタフライ弁１０による開口４ａの閉鎖が解除される。しかして、回収タンク２に溜まった切削粉類は、開放された取り出し口４から回収ボックス２５内に落下し若しくは作業者によって掻きだされることにより回収される。

なお、上記バタフライ弁１０については、取り出し口４に対する開閉作動を上述した回収タンク２の内部圧力の変化により行なう構造に限らず、別途アクチュエータにより自動的に開閉作動するようにすることもできる。この構造によれば、回収装置Ａの運転を停止しても取り出し口４から切削粉類が排出されないので、回収ボックス２５をセットしていない場合に都合がよい。

（第２実施形態例）
図４に示す第２実施形態の切削粉類の回収装置Ｂは、切削粉類の回収量が多い場合や当該装置の稼働時間が長い場合に対応する構造とされており、上述した第１実施形態の切削粉類の回収装置Ａの吸込口３（前段）に副回収タンク３０を接続した構成とされている（請求項２の考案に対応）。よって、回収装置Ａと同一構成部分については、その説明に用いた符号をそのまま流用して記載し、その説明を省略する。

副回収タンク３０は、回収ボックス３１の上蓋３２にタンク本体３３を立設している。図５に示すように、タンク本体３３には、第１吸込口３４、第１排気口３６が形成された排気筒３５、切削粉類の排出口３７を設け、その排気筒３５のタンク本体３３に臨ませた部分３５ａを覆うように第１サイクロン３８を設けている。その切削粉類の排出口３７は、回収ボックス３１内に臨むように設けられている。第１サイクロン３８については、下方の入口を広くし上方に向かって狭くなるように形成されている。

しかして、副回収タンク３０の第１排気口３６を前記吸込口３に接続し、第１吸込口３４に、前記フード等に一端を接続する図示しない吸込み管の他端を連結する。これにより、第２実施形態の切削粉類の回収装置Ｂが構成される。

つぎに、本考案のルーツ式ブロワを用いる第１実施形態の切削粉類の回収装置Ａと、コンプレッサーの高圧力を利用して真空を発生させるエゼクタ方式の回収装置との運転に要するコストを試算して省エネルギー効果の比較を行なう。

各装置の運転時間：年間２４０日で一日当り８時間とする。
（１）第１実施形態の切削粉類の回収装置Ａの場合
ルーツ式ブロワの所要動力：２．４ｋＷ、電気料金１５円／ｋＷｈとすれば、１年間のランニングコストは６９，１２０円となる。
（２）エゼクタ方式の回収装置の場合
工場における供給エア量：５．５ｍ^３／分、供給エアの単価：２円／ｍ^３とすれば、一年間のランニングコストは１，２６７，２００円となる。
上記試算の結果、本考案の回収装置Ａは、エゼクタ方式の回収装置と比べて約９５パーセントの省エネルギ効果を発揮することが確認された。

以上に述べた通り、本考案の切削粉類の回収装置Ａによれば、吸引された空気中の切削粉、微粉塵、油分等を効率的に回収することができる。加えて、従来のターボファン式ブロワを用いた回収装置では不向きとされていた質量の大きな切削粉等の回収や２０ｍ以上離れた箇所における切削粉等の回収作業についても対応可能である。

第１実施形態の切削粉類の回収装置の正面図同、側面図同装置における回収タンクの説明図第２実施形態の切削粉類の回収装置の側面図同装置における副回収タンクの説明図

符号の説明

Ａ・・・第１実施形態の切削粉類の回収装置
２・・・回収タンク
３・・・吸込口
４・・・取り出し口
５・・・排気口
６・・・サイクロン
７・・・バッフル板
８・・・デミスター
１０・・・バタフライ弁
１５・・・ルーツ式ブロワ
２０・・・可変速ブラシレスモータ
２５・・・移動式回収ボックス
Ｂ・・・第２実施形態の切削粉類の回収装置
３０・・・副回収タンク
３４・・・第１吸込口
３８・・・第１サイクロン

Claims

ルーツ式ブロワの吸込み側が排気口に接続された回収タンクの取り出し口にバタフライ弁を揺動自由に設け、そのブロワの運転により該回収タンクの内部を負圧に保持して該バタフライ弁により該取り出し口を閉じさせると共に該タンクの吸込口から切粉類を含む空気を吸引し、他方、そのブロワの運転休止時に開放される前記取り出し口より空気から分離された切粉類を回収ボックス内に落下させて回収するように設けられた切削粉類の回収装置であって、
前記ルーツ式ブロワの駆動用モータをインバータ方式の可変速ブラシレスモータとし、前記回収タンク内に、サイクロンを中央部に配置すると共に当該サイクロンと前記排気口との間にバッフル板とデミスターを順に介装するように設け、前記ルーツ式ブロワの運転により回収タンク内に吸引される空気の流速を前記サイクロンによって低下させることにより当該空気と一緒に吸引される比較的質量の大きい切削粉類を分離し、さらにサイクロンを通過した空気中の質量の少ない微粉塵や油分を前記デミスターにより除去するように構成したことを特徴とする切削粉類の回収装置。
前記回収タンクの吸込側に、第１吸込口と第１サイクロンを備えた副回収タンクを接続したことを特徴とする請求項１に記載の切削粉類の回収装置。