JP4087377B2

JP4087377B2 - ミスト及び粉塵の小型捕集装置

Info

Publication number: JP4087377B2
Application number: JP2004369234A
Authority: JP
Inventors: 隆志横井; 義展伊藤; 利明加藤; 昌史竹田; 康名横井
Original assignee: Anlet Co Ltd
Current assignee: Anlet Co Ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: JP2006175319A

Description

本発明は、機械部品等の洗浄機において発生するミスト、金属加工機・研磨機において発生する水溶性オイルミスト、鉱物性軽質オイルミスト等のミスト及び微粉塵を分離・除去する小型捕集装置に関する。

従来のミスト類の捕集・回収装置については、フィルタ方式、デミスター方式、サイクロン方式、衝突板方式、電気集塵方式等の各種構造のものが知られている。例えば、特開平１１−１７９１２２号公報には、オイルミストで汚れた気体を吸引する吸気部と、その吸気部から吸引された気体からオイルミストを多孔体フィルタで捕捉する捕捉部と、その捕捉部によって捕捉されたオイルミストの凝集体を貯留するオイル貯留部と、オイルミストを除去した気体を排出する排気部を備えたオイルミスト捕集装置が開示されている。

特開２０００−２９６３０５号公報には、ミスト発生部の上方に配置されたフードの入り口に透過部材を設け、フードの吸引管に接続された吸引装置の作動によりミストを透過部材に付着させ、その液化物を吸引して回収するミスト回収装置が開示されている。

特開平９−４７６１７号公報には、ミストが衝突する側の表面に多孔質材料層を設けた捕集板を捕集室に設け、その捕集室に導いたミスト含有空気を捕集板に衝突させてミストを捕集するミスト除去装置が開示されている。

前記特許公報にも記載されているように、ミストには、ウォーターミスト、オイルミストなど様々な性状のものがあり、また、粗大なミスト（粒径：約２０μｍ以上）や微細なミスト（粒径：約１〜０．０１μｍ）がある。このため、ミストの種類に対応して上述したような捕集・回収方式が採用されている。

何れにしても、発生したミスト類を効率的に処理しなければ、作業環境の快適化や作業者の健康面での安全、ミストを発生する加工機械・設備の正常な稼動、周囲の建物の汚染を防止すること等を図ることが困難であると言えよう。
特開平１１−１７９１２２号公報特開２０００−２９６３０５号公報特開平１１−１９７７５号公報特開平９−４７６１７号公報

本発明の目的は、様々な性状のミスト及び粉塵の捕集・回収に対応可能なコンパクトな構造であって、低コストにて製造可能な小型捕集装置を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、吸込口から吸引される空気中のミスト及び粉塵を分離させる分離タンクと、その分離タンク内の空気を吸引して大気側へ排出するターボファンのケーシングを縦向きに配置し、その分離タンク内の中心部に鉛直状に配置された主軸に、多数のブラシ片が固定部に放射状に突設された少なくとも一つの円盤型回転ブラシと偏平形状の振り切り用部材とを上から順に取付けて固定を施し、当該タンクに内蔵したモータ装置により該主軸を回転させるように設けると共に当該モータ装置の出力軸に前記ケーシング内に配置されるインペラーを取付け、中心に開口部が形成された環状の隔壁板を当該タンク内に設けると共に当該隔壁板に該回転ブラシを近接するように配置し、その分離タンク内の吸込口側に注水装置のノズルを配置し、その注水装置を自動又は手動により作動させることによって該ノズルから前記回転ブラシに冷却水又は洗浄液を吹き付けるように設け、
前記ターボファンによって負圧に保持される前記分離タンク内にミスト及び粉塵を含む空気を吸い込み、前記モータ装置により回転作動する前記回転ブラシ及び振り切り用部材の遠心力作用によってミスト及び粉塵を振り切って分離させ、その分離されたミスト及び粉塵を分離タンクの下部に貯留させるように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、吸込口から吸引される空気中のミスト及び粉塵を分離させる分離タンクと、その分離タンク内の空気を吸引して大気側へ排出するターボファンのケーシングを横向きに配置し、その分離タンク内の中心部に水平方向に配置された主軸に、多数のブラシ片が固定部に放射状に突設された少なくとも一つの円盤型回転ブラシと偏平形状の部材とを順に取付けて固定を施し、当該タンクに内蔵したモータ装置により該主軸を回転させるように設けると共に当該モータ装置の出力軸に前記ケーシング内に配置されるインペラーを取付け、中心に開口部が形成された環状の隔壁板を当該タンク内に設けると共に当該隔壁板に該回転ブラシを近接するように配置し、その分離タンク内の吸込口側に注水装置のノズルを配置し、その注水装置を自動又は手動により作動させることによって該ノズルから前記回転ブラシに冷却水又は洗浄液を吹き付けるように設け、
前記ターボファンによって負圧に保持される前記分離タンク内にミスト及び粉塵を含む空気を吸い込み、前記モータ装置により回転作動する回転ブラシ及び扁平形状の部材の遠心力作用によってミスト及び粉塵を振り切って分離させ、その分離されたミスト及び粉塵を分離タンクの下部に貯留させるように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載のミスト及び粉塵の小型捕集装置において、前記主軸が前記モータ装置の出力軸の一部とされていることを特徴とするものである。

（請求項１及び請求項３の発明）
このミスト及び粉塵の小型捕集装置は、機械部品等の洗浄機において発生するウォーターミスト・洗浄液ミスト等の捕集・回収に対応したコンパクトな構造としており、円盤型回転ブラシの遠心力による叩き落し作用、振り切り用部材の遠心力による振り切り作用及び吸入手段による吸引作用との相乗作用によってミスト及び粉塵を効率的に分離・捕集することができ、低コストにて製造可能である。加えて、注水装置の冷却水又は洗浄液を回転ブラシに吹き付けるように構成しているので、当該ブラシに付着するミスト及び粉塵が除去され易い。

（請求項２の発明）
このミスト及び粉塵の小型捕集装置は、分離タンク及びケーシングを横向きに配置して全体の高さを低く構成しているので、設置スペースが小さい場合に好適である。

以下に、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａの概要図、図２は円盤型回転ブラシの平面図、図３はミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａを適用する洗浄機の説明図、図４はミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａをエアブロー装置に適用する場合を示す説明図、図５は第２実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ｂの概要図、図６はミスト及び粉塵の小型捕集装置Ｂを適用する金属加工機の説明図である。

（実施例１）
図１に示す第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａは、機械部品等の洗浄機・加工機において発生する水溶性オイルミスト、ウォーターミスト、洗浄液ミスト等の捕集・回収に対応する構造とされている。この小型捕集装置Ａの概要構成は、分離タンク１及び吸込み手段としてのターボファン１０とからなる。

分離タンク１のタンク本体２は縦向きの円筒形状に形成されていて、導入室３と分離室５とが上下方向に連接されてセットボルト９により締付けることにより一体化するように設けられている。その導入室３には、タンク本体２の胴部に設けられた吸込口４から吸い込まれる空気を中心部に向かって流入させるために、後記円盤型回転ブラシ１８の外径寸法よりもやや小さい寸法の開口部６ａが中心に形成された環状の隔壁板６を所定間隔を置いて配設している。７は導入室３の上口に取付けられた蓋である。なお、上記タンク本体２の導入室３、分離室５については、半割り型構造とすることもできる。

分離室５の中心部には、出力軸１３を鉛直状に配置したモータ装置１１が内蔵されている。そのモータ装置１１の本体部１２は、分離タンク１の下部に連接されたケーシング１５の中心に位置する台座１５ａの上に固定されている。また、出力軸１３については、本体部１２の上方に延びる本発明の主軸としての軸部１３ａと下方に延びる軸部１３ｂとが設けられている。その軸部１３ａには、５個の円盤型回転ブラシ１８とスペーサー２３を奥から順に挿入し、最下方の円盤型回転ブラシ１８の後にスペーサー２４を介してほぼ偏平形状の振り切り用部材２５を嵌め、その軸部１３ａに螺合したボルト２６を締付けることによりそれらの固定を施している。その振り切り用部材２５は、ミスト及び粉塵をタンク本体２の内面に付着させ易くするために設けられている。２７はモータ装置１１の本体部１２の上面に取り付けられた整流部材、２８はその整流部材２７の内方でケーシング１５の吸込み通路の外方に位置するように設けられた区画部材である。

図２において、円盤型回転ブラシ１８は、前記軸部１３ａに装着するための軸穴２０を形成した固定部１９の外周に多数のブラシ片２１が放射状に突設されており、外径寸法：約２５０ｍｍ、厚さ寸法：約３０ｍｍに設けられている。そのブラシ片２１については、線径：約０．３ｍｍ、長さ：約６０ｍｍの硬質スチール又はステンレス材を用いる。

モータ装置１１の軸部１３ｂには、インペラー２９が固定されている。そのモータ装置１１とケーシング１５に収められたインペラー２９によりターボファン１０が構成されている。

上記導入室３の内部上方には、図示しない注水装置のパイプ３０の先端部にノズル３１を配置している。しかして、その注水装置を自動又は手動により作動させてノズル３１から噴出する冷却水又は洗浄液を円盤型回転ブラシ１８のブラシ片２１に吹き付けることにより、回転ブラシ１８にミスト及び粉塵を付着させて分離・除去を促進させると共に導入室３に流入する空気の温度を低下させることができるように設けられている。

ケーシング１５の排気口１５ｂには、サイレンサー３３の入口管３３ａを取付ける。３４はサイレンサー３３に溜まるドレンを分離室５の底部に戻すためのドレンパイプである。３５はケーシング１５の外側に設けられた据付用脚である。

３６は分離室１５の下部に貯留されるミスト類の分離液を外部に排出するための排出管、３７は排出管３６に設けられたドレンコックである。
以上により、第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａが構成される。なお、上記吸込口４には、図３に示すように、下方を開放したフード形状の捕集口４２を備えたダクト４１が接続される。

つぎに、第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａを図３に示す洗浄機ｆに適用した場合の作動について説明する。
（１）洗浄機ｆのシャワー室において、洗浄液タンクｇ内の洗浄液がヒータを備えたポンプｈにより吸い込まれてシャワーノズルｉからワークｗに噴射される。ついで、洗浄機ｆの乾燥室において、エアブロー手段のノズルｊからワークｗに圧縮空気を吹き付けることにより、ワークｗの乾燥が施される。このときに、ワークｗに付着した洗浄液がミストとなって周囲に飛散する。
（２）小型捕集装置Ａの運転による負圧作用によって、（１）で発生したミストは、捕集口４２から周囲の空気と一緒に分離タンク１の導入室３に吸い込まれる。
（３）分離タンク１では、モータ装置１１により円盤型回転ブラシ１８が毎分３０００〜３６００回転で回転作動している。しかして、導入室３に吸い込まれた空気は隔壁板６によって円盤型回転ブラシ１８の中心部に向かって流入し、回転ブラシ１８及び振り切り用部材２５の遠心力作用によってタンク本体２の内面に叩きつけられるようにしてミストが分離されて降下する。
（４）ついで、分離室５に流入した空気は、整流部材２７と区画部材２８によって構成される通路を通過して流速を低下させつつケーシング１５内に流入する。
（５）吸入された空気から分離されたミストは分離室５の下部に溜まり、ドレンコック３７を適時に開放して洗浄液タンクｇに還流させる。
（６）分離室５から流出する乾燥した空気は、ケーシング１５からサイレンサー３３を通って大気側へ排出される。

また、本発明のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａをエアブロー装置５０に適用する場合を図４に示す。ワークｗに付着した研磨屑等の粉塵は、エアブロー装置５０のノズル５１から噴出する加圧エアにより吹き飛ばされ、その吹き飛ばされた粉塵が捕集口４２から周囲の空気と一緒に分離タンク１に吸い込まれて空気から分離される。

（実施例２）
図５に示す第２実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ｂは、切削加工機等において発生するウォーターミスト、水溶性オイルミスト、軟質オイルミスト、粉塵等の捕集・回収に対応する構造とされている。

この捕集装置Ｂは、分離タンク１及びケーシング１５を横向きに配置するように構成されているが、第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａと基本的に同様の構造とされているので、同一構成部分については捕集装置Ａの説明に用いた符号をそのまま流用して図面に記載し、詳しい説明を省略する。

なお、導入室３に溜まるミスト液を分離室５に排水するために、導入室３と分離室５との間に配管３８が設けられている。

第２実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ｂは、図６に示す金属加工機等に適用される。この捕集装置Ｂは、金属加工機ｍにおいて発生する水溶性オイルミストの捕集・回収のために設置され、その捕集口４２は金属加工機ｍの加工部上方に配置される。

金属加工機ｍでは、ワークｗが切削工具ｎによって切削加工されるときに、フラッシングノズルｏからオイル混合切削液がワークｗに向けて噴霧される。これにより、オイル混合切削液が水溶性オイルミストとなって周囲に飛散する。その水溶性オイルミストは、この捕集装置Ｂによって捕集・回収されるが、捕集装置Ｂの作動については、上述した第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａの場合に準ずるので説明を省略する。

（実験）
本発明のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａについて、自社内の洗浄機を利用して洗浄液の回収性能を調べる実験を下記条件にて行なった。その結果を表１に示す。
洗浄液の温度・・・８０〜６０℃
ターボファン風量・・・１５ｍ^３／ｍｉｎ
モータ出力・・・２．２ｋＷ
運転時間・・・２０分
なお、比較例として、本発明の捕集装置Ａにおいて回転ブラシを取り除くと共に排気側にデミスターを設けたデミスター式捕集装置とした。

実験の結果、本発明の小型捕集装置Ａは比較例のデミスター式捕集装置に比べて約４倍の回収量となることが確認された。

以上に述べた通り、このミスト及び粉塵の小型捕集装置は、ウォーターミスト、洗浄液ミスト、水溶性オイルミスト等の様々な性状のミスト及び粉塵の捕集・回収に対応可能なコンパクトな構造とされており、円盤型回転ブラシの遠心力による叩き落し作用等によりミストや粉塵を効率的に分離・捕集することができる利点がある。

第１実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａの概要図円盤型回転ブラシの平面図ミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａを適用する洗浄機の説明図ミスト及び粉塵の小型捕集装置Ａをエアブロー装置に適用する場合を示す説明図第２実施例のミスト及び粉塵の小型捕集装置Ｂの概要図ミスト及び粉塵の小型捕集装置Ｂを適用する金属加工機の説明図

符号の説明

Ａ・・・ミスト及び粉塵の小型捕集装置（第１実施例）
１・・・分離タンク
４・・・吸込口
６・・・隔壁板６ａ・・・開口部
１１・・・モータ装置
１３・・・出力軸（主軸を兼用）
１５・・・ターボファンのケーシング
１８・・・円盤型回転ブラシ
２１・・・ブラシ片
２５・・・振り切り用部材
２９・・・ターボファンのインペラー
３１・・・注水装置のノズル
Ｂ・・・ミスト及び粉塵の小型捕集装置（第２実施例）

Claims

吸込口から吸引される空気中のミスト及び粉塵を分離させる分離タンクと、その分離タンク内の空気を吸引して大気側へ排出するターボファンのケーシングを縦向きに配置し、その分離タンク内の中心部に鉛直状に配置された主軸に、多数のブラシ片が固定部に放射状に突設された少なくとも一つの円盤型回転ブラシと偏平形状の振り切り用部材とを上から順に取付けて固定を施し、当該タンクに内蔵したモータ装置により該主軸を回転させるように設けると共に当該モータ装置の出力軸に前記ケーシング内に配置されるインペラーを取付け、中心に開口部が形成された環状の隔壁板を当該タンク内に設けると共に当該隔壁板に該回転ブラシを近接するように配置し、その分離タンク内の吸込口側に注水装置のノズルを配置し、その注水装置を自動又は手動により作動させることによって該ノズルから前記回転ブラシに冷却水又は洗浄液を吹き付けるように設け、
前記ターボファンによって負圧に保持される前記分離タンク内にミスト及び粉塵を含む空気を吸い込み、前記モータ装置により回転作動する前記回転ブラシ及び振り切り用部材の遠心力作用によってミスト及び粉塵を振り切って分離させ、その分離されたミスト及び粉塵を分離タンクの下部に貯留させるように構成したことを特徴とするミスト及び粉塵の小型捕集装置。
吸込口から吸引される空気中のミスト及び粉塵を分離させる分離タンクと、その分離タンク内の空気を吸引して大気側へ排出するターボファンのケーシングを横向きに配置し、その分離タンク内の中心部に水平方向に配置された主軸に、多数のブラシ片が固定部に放射状に突設された少なくとも一つの円盤型回転ブラシと偏平形状の振り切り用部材とを順に取付けて固定を施し、当該タンクに内蔵したモータ装置により該主軸を回転させるように設けると共に当該モータ装置の出力軸に前記ケーシング内に配置されるインペラーを取付け、中心に開口部が形成された環状の隔壁板を当該タンク内に設けると共に当該隔壁板に該回転ブラシを近接するように配置し、その分離タンク内の吸込口側に注水装置のノズルを配置し、その注水装置を自動又は手動により作動させることによって該ノズルから前記回転ブラシに冷却水又は洗浄液を吹き付けるように設け、
前記ターボファンによって負圧に保持される前記分離タンク内にミスト及び粉塵を含む空気を吸い込み、前記モータ装置により回転作動する前記回転ブラシ及び振り切り用部材の遠心力作用によってミスト及び粉塵を振り切って分離させ、その分離されたミスト及び粉塵を分離タンクの下部に貯留させるように構成したことを特徴とするミスト及び粉塵の小型捕集装置。
前記主軸が前記モータ装置の出力軸の一部とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のミスト及び粉塵の小型捕集装置。