JP4106351B2 - オイルミスト集塵器 - Google Patents
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Description
本発明は工作機械稼動時に発生するオイルミストを除去するためのオイルミスト集塵器に係り、より詳細にはオイルミストが混合された空気をインペラーに吸入し、衝突板に衝突させることによって1次でオイルを分離させ、1次分離された混合空気に遠心力を加えてストレーナにオイルを凝縮させることによって多段階でオイルを分離可能にするオイルミスト集塵器に関する。
オイルミスト集塵器は、旋盤、研削機、ミーリング、MCTなど工作機械の切削加工時に発生するオイルミストからオイルを分離させて空気中にオイル粒子が流動されることを防止して作業者の健康を保護するための装置であって、作業環境を改善するために多様な装置が研究開発されてきたが、ほとんどがフィルターに依存したろ過方式であってオイルを分離させるのには不十分であり、フィルターの頻繁な交換で費用が多くかかる問題点があった。また、空気粒子を衝突させオイルを分離する方式が 特許文献１に開示されているが、このような衝突方式にも多様な問題点をあった。
図1Aは、従来のオイルミスト集塵器を説明するための断面図であり、図1Bは従来のオイルミスト集塵器を説明するためのインペラーの形状を示すための断面図である。
示された従来のオイルミスト集塵器では吸入ポート121にインペラーによって吸入された空気は前処理チャンバ120を通過して集塵器122、フィルター124を経てインペラーを通過して消音室130を通過して排気ポート131に放出される。この際、オイルの含まれた空気は集塵器122とフィルター124とを通過してろ過されるが、これはインペラーの吸入部に設けられたものであって、集塵器122及びフィルター124にオイルが混在されれば、いわゆる“塊現象”が発生して空気の流通が妨害され、このような現象を防止するためには頻繁なフィルターの交換が必要である。また、オイルミスト除去器10の内部にインペラー30の羽根60は内部フィン68と、内部フィン68で屈曲された外部フィン61よりなって内部フィン68から放射状に流れる空気は外部フィン61に衝突して吸入方向に流れる過程で外部フィン61に衝突されたオイル粒子は外部フィン61に堆積されて分離されるが、内部フィン68から放射状に流れる空気は外部フィン61に全て衝突されなくなってオイル粒子が分離されていない空気が相当含まれて、外部フィン61もインペラー30の外側に設けられるものであって回転されて回転速度及び堆積されたオイル量によって飛散する恐れがある。
大韓民国特許出願10-2002-0035681号公報
示された従来のオイルミスト集塵器では吸入ポート121にインペラーによって吸入された空気は前処理チャンバ120を通過して集塵器122、フィルター124を経てインペラーを通過して消音室130を通過して排気ポート131に放出される。この際、オイルの含まれた空気は集塵器122とフィルター124とを通過してろ過されるが、これはインペラーの吸入部に設けられたものであって、集塵器122及びフィルター124にオイルが混在されれば、いわゆる“塊現象”が発生して空気の流通が妨害され、このような現象を防止するためには頻繁なフィルターの交換が必要である。また、オイルミスト除去器10の内部にインペラー30の羽根60は内部フィン68と、内部フィン68で屈曲された外部フィン61よりなって内部フィン68から放射状に流れる空気は外部フィン61に衝突して吸入方向に流れる過程で外部フィン61に衝突されたオイル粒子は外部フィン61に堆積されて分離されるが、内部フィン68から放射状に流れる空気は外部フィン61に全て衝突されなくなってオイル粒子が分離されていない空気が相当含まれて、外部フィン61もインペラー30の外側に設けられるものであって回転されて回転速度及び堆積されたオイル量によって飛散する恐れがある。
本発明は前記問題点を考慮して案出されたものであって、本発明の目的は、インペラーの羽根から飛散した空気を衝突板に衝突させてオイルを空気から分離させることによってさらに効率よく空気を衝突させることである。
本発明の他の目的は、衝突板に衝突された空気に遠心力を付加して空気粒子とオイル粒子とを分離させることである。
前記目的を達成するための本発明の特徴は、空気中に混合されたオイルミストを分離させて空気を浄化させるオイルミスト集塵器において、吸入された空気を放射状に吐き出すためにモータによって駆動されるインペラーと、前記インペラーの外周縁部に隣接して設けられて前記インペラーから吐き出される空気が衝突されることによって空気中に含まれたオイルを1次分離する衝突板と、を含むものである。
また、本発明に係る前記オイルミスト集塵器は、前記衝突板によって1次分離された空気を遠心力によってオイルが含まれた重い空気とオイルの含まれていない軽い空気とに分離するための遠心力発生手段と前記遠心力発生手段によって分離された前記重い空気からオイルを分離させるためのオイルストレーナ（oil strainer）をさらに含むことが望ましい。
また、本発明に係る前記遠心力発生手段は、前記衝突板を経た空気を回転させる螺旋状に形成されたガイド羽根であることが望ましい。
また、本発明に係る前記オイルミスト集塵器は、オイルが分離された空気をろ過させるための少なくとも１つ以上の空気フィルターをさらに含むことが望ましい。
本発明のさらに他の特徴は、空気を上方に吸入し、放射状に吐き出すためにモータによって駆動されるインペラーと、前記インペラーの外周縁部に設けられて前記吐き出される空気と衝突して空気に含まれたオイルを分離させる衝突板と、前記衝突板から排出される空気に遠心力を加えてオイルが含まれた重い空気とオイルの含まれていない軽い空気とに分離させるための遠心力発生手段と、ハウジング内に前記遠心力発生手段の上部に設けられるが、前記遠心力発生手段によって分離された前記重い空気から空気とオイルとを分離させるためのオイル分離手段と、を含むものである。
本発明によれば、空気を単純にフィルターによって分離するか、インペラー構造によって衝突させて分離させる従来の方式と異なってインペラーによって吐出された空気をインペラーと分離された衝突板に衝突させることによって重いオイル含有粒子を1次分離でき、1次分離された空気を遠心力を加えて相対的に重い粒子をスクリーンストレーナに接触させることによって２次分離させ、これをフィルターを通過させることによってヒュームを除去可能にしてオイルミストの除去効果を高める。
以下、添付した図面に基づいて本発明を詳しく説明する。
図2は、本発明の一実施例の斜視図であり、図3は本発明の一実施例のA-A'線の断面図であり、図4は本発明の一実施例の組立図であり、図5は本発明の一実施例の空気の流れを表示するための断面図である。
本発明の一実施例のオイルミスト集塵器200は下部に空気吸入口211を有するベースケース210が設けられる。ベースケース210は図4に示されたように、底面と４側面よりなる六面体形状をなすが、側面には空気吸入口211と排油口212が設けられ、ベースケース210の上面にはオイル除去部300が装着される。オイル除去部300は前記ベースケース210の上面に被せられて固定される下板253、下板253の中心から上向きに形成された円筒状のハウジング下部251、ハウジング下部に上向きに形成されるが、直径がハウジング下部より狭いハウジング上部252よりなる。この際、下板253の底部には上面が除去された円筒状のハウジング底部ケース254が結合されている。この際、ハウジング下部251の直径とハウジング底部ケース254の直径とはほぼ一致する。ハウジング底部ケース254の中心には貫通孔が形成されており、後述するインペラー230によってベースケース210内の空気を吸入可能にする。下板253の上面の中心にはモータ220と、モータ220を収納する円筒状のモータハウジング260が設けられ、下板253の底面にはモータ220によって回転されるインペラー230が設けられる。インペラー230の外周縁部とハウジング底部ケース254の円筒形内側部間には衝突板240が設けられてインペラー230から吐き出される空気が衝突板240に衝突されて空気中に含まれたオイルが衝突板240に堆積されて排出される。また、モータハウジング260の外周縁部には上部に空気が流れつつ空気に遠心力を印加させる遠心力発生羽根が螺旋状に形成されて衝突板240の外側に排出された空気は上向きに流れるが、遠心力発生羽根によって遠心力を印加されて重い粒子が外側に向かい、軽い粒子が内側に配されて上向きに流れる。この際、モータハウジング260はハウジング下部251とハウジング上部252の中間程度の高さまで位置し、モータハウジング260の上面には上面の直径より狭い中心フィルター280が設けられてハウジング上部252の高さと一致する。また、ハウジング上部252の内側にはスクリーンストレーナ270が設けられて遠心力によって重い空気粒子、すなわちオイルが含まれた空気粒子が衝突してオイルがスクリーンストレーナ270に堆積される。また、ハウジング上部252の外側にはハウジング上部を収容する外部フィルター290が設けられ、外部フィルター290の上面は漏斗形状に中心が窪んでいる状態に形成されており、中心フィルター280がボルト281及びナット282によって結合された状態でハウジング上部のクランプ284によって締められた後にボルト281にナット283によって最終結合されて固定される。
また、ハウジング底部ケース254には衝突板240に堆積されて自重によって下部に流れるオイルを外部に排出させるための第2排油口255が形成されており、スクリーンストレーナ270の下部外側にはスクリーンストレーナ270の外側に排出される自重によって下部に流れるオイルを排油させるための第3排油口256が形成されている。
吸入口211を通じて吸入されたオイル含有空気はベースケース210を通過するが、この時流速は遅くなり、重量のあるオイル粒子やチップ及びその他の異物はベースケース210に堆積され、汚染された空気は抵抗なしにインペラー230に吸入される。この際、ベースケース210には第1排油口212が設けられて堆積されたオイルなどの異物を排出させる。インペラー230は、図6に示されたようなターボ型インペラーであって、中心に吸入口が形成されており、放射状に羽根が形成されているので、吸入された空気を放射状に吐き出す。吐出されたオイル粒子の含まれた空気粒子はインペラー230の外周縁部から離隔されて円筒状に設けられた衝突板240に衝突される。
図7Aは衝突板の斜視図であり、図7Bは衝突板の断面図である。インペラー230によって散布される空気が効率的に衝突可能に穿孔金属板にしわを形成して２重に構成されており、衝突板240を取り囲んでいるハウジング底部ケース254には第2排油口255が形成されているので、衝突板240に堆積されたオイルを排出させる。衝突板240の外部に排出された空気や微細粒子は空気中に含まれたオイル粒子と共に上昇し、下部ハウジング251内に空気が上昇する間にモータハウジング260の下部に設けられた遠心力発生羽根261によって遠心力が印加されて微細なオイル粒子が含まれた空気はモータハウジング260の外壁に遠く離れつつハウジング上部252に上昇することになる。空気がハウジング上部252に上昇する間にハウジング上部252の内側に設けられたスクリーンストレーナ270に重い空気、すなわちオイルが含まれた空気が接触されつつスクリーンストレーナ270にオイルが堆積され、堆積されたオイルはスクリーンストレーナ270の内部の圧が外部の圧より大きいためにスクリーンストレーナ270の外側に排出されて自重によって下方に流れ、スクリーンストレーナ270の下部に設けられた第3排油口254にオイルが排出される。
図8Aはスクリーンストレーナの斜視図であり、図8Bはスクリーンストレーナの正面図である。メッシュ網を二重に重畳させるようにしわを形成して円筒形に構成することによって通気性に優れ、オイルミストが遠心力により円周方向に散布される時、メッシュ網に凝縮されて自重により下方に集油されるように構成されている。
スクリーンストレーナ270によってオイルミストが除去された空気は中心に設けられた中心フィルターを通過して中央に収集される。衝突板240とスクリーンストレーナ270に凝集されないヒュームなどは中心フィルター280によって収集される。中心フィルター280はエクスペンションメタル(expansion metal)を重畳するか、デミスタまたは不織布で構成して大きくて軽い粒子をろ過してフィルター上部の排出口を通じてフィルタリングされた空気を上部に送って外部フィルター290に空気を通過させる。外部フィルター290は空気の分散を容易にするために上部キャップは中心が窪んでいる漏斗形状よりなっており、側面には空気が通過するようにしわが形成されたろ過部が形成されている。
本発明に係るオイルミスト集塵器は、切削加工時に発生するオイルミストからオイルを分離させて空気中にオイル粒子が流動されることを防止して作業者の健康を保護するための装置であって、旋盤、研削機、ミーリング、MCTなどの工作機械に効率よく適用されうる。
２１０ ベースケース
２１１ 空気吸入口
２９０ 外部フィルター
２１１ 空気吸入口
２９０ 外部フィルター
Claims (5)
- 空気中に混合されたオイルミストを分離させて空気を浄化させるオイルミスト集塵器において、
吸入された空気を放射状に吐き出すためにモータによって駆動されるインペラーと、
前記インペラーの外周縁部に隣接して設けられて前記インペラーから吐き出される空気が衝突されることによって空気中に含まれたオイルを1次分離する衝突板と、
前記衝突板によって1次分離された空気を遠心力によってオイルが含まれた重い空気とオイルの含まれていない軽い空気とに分離するための遠心力発生手段と、
前記遠心力発生手段によって分離された前記重い空気からオイルを分離させるためのオイルストレーナ（oil strainer）と、を含むことを特徴とするオイルミスト集塵器。 - 前記遠心力発生手段は前記衝突板を経た空気を回転させる螺旋状に形成されたガイド羽根であることを特徴とする請求項１に記載のオイルミスト集塵器。
- 前記オイルミスト集塵器はオイルが分離された空気をろ過させるための少なくとも１つ以上の空気フィルターをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のオイルミスト集塵器。
- 空気を上方に吸入し、放射状に吐き出すためにモータによって駆動されるインペラーと、
前記インペラーの外周縁部に設けられて前記吐き出される空気と衝突して空気に含まれたオイルを分離させる衝突板と、
前記衝突板から排出される空気に遠心力を加えてオイルが含まれた重い空気とオイルの含まれていない軽い空気とに分離させるための遠心力発生手段と、
ハウジング内に前記遠心力発生手段の上部に設けられるが、前記遠心力発生手段によって分離された前記重い空気から空気とオイルとを分離させるためのオイル分離手段と、を含むことを特徴とするオイルミスト集塵器。 - 前記オイル分離手段によって分離された空気をフィルタリングするための少なくとも１つ以上のフィルターを含むことを特徴とする請求項４に記載のオイルミスト集塵器。
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