JP6154366B2 - ミスト及び粉塵の捕集装置 - Google Patents

Description

本発明は、機械部品等の洗浄の際に発生するミスト、機械部品等の加工時に発生する切粉や研磨屑等の微粉塵、木工粉・プラスチック粉等の微粉塵を周囲に飛散させないように捕集するミスト粉塵類の捕集装置に関する。

この種のミスト粉塵類の捕集装置の一形式として、特開２００６−７５６８８号公報及び特開２０１１−６７７４０号公報には、空気吸入口を形成した導入室と、導入室に連通する中間室と、中間室に連通するとともに、反中間室側に排出口を形成した分離室から成るタンクと、中間室に設けた回転軸と、回転軸に軸心方向に沿って固定した複数枚の円盤型の回転ブラシと、回転軸の先端部に固定した振り切り部材と、回転ブラシに注水する注水ポンプと、回転軸の外径より大きい内径を有し、回転軸を挿通する中心開口が中心部に形成され、隣接する回転ブラシの間に位置するように中間室に固定した第１隔壁板と、分離室に開口する吸引管と、回転軸の駆動用モータと、吸引管に接続されたターボファンを備えたミスト粉塵類の捕集装置が開示されている。

このミスト粉塵類の捕集装置によれば、ターボファンによりミスト粉塵類を含む空気を導入室の空気吸引口からタンク内に吸引し、注水ポンプで回転ブラシに注水しながら、吸引した空気を回転ブラシと振り切り部材で旋回させることにより、遠心力でミスト粉塵類を水分とともに中間室の内面に叩き付けて分離している。そして、中間室でミスト粉塵類を分離した空気を、吸引管を通してタンクの外部に排気し、分離したミスト粉塵類を含む水分を分離室の排出口からタンクの外部に排出している。

特開２００６−７５６８８号公報 特開２０１１−６７７４０号公報

本発明の目的は、上記した形式の捕集装置におけるミスト粉塵類の捕集効率を向上させることを目的とする。
また、この種のミスト粉塵類の捕集装置の構造を簡素化し、製造コストの低減を図ることを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、
空気吸入口を形成した導入室と、導入室に連通する中間室と、上端開口が中間室に連通するとともに、下端開口に排出管が接続される分離室を順に連結して構成したタンクと、
中間室に設けた回転軸と、
回転軸に軸心方向に沿って固定した複数枚の円盤型の回転ブラシと、
回転軸の先端部に固定した振り切り部材と、
導入室の内部に臨むように取り付けられ、回転ブラシに注水する注水ノズルと、
回転軸が挿通されるとともに、挿通された回転軸との間に所定の隙間が形成されるように回転軸の外径より大きい内径を有する中心開口が中心部に形成され、隣接する回転ブラシの間に位置するように中間室に固定した第１隔壁板と、
分離室に開口する吸引管と、
回転軸の駆動機構と
吸引管に接続された吸引機構を備え、
吸引機構によりミスト粉塵類を含む空気を導入室の空気吸引口からタンク内に吸引するとともに、注水ノズルで回転ブラシに注水し、
吸引した空気を駆動機構により回転する回転ブラシと振り切り部材で旋回させ、遠心力でミスト粉塵類を水分とともに中間室の内面に叩き付けて分離し、
中間室でミスト粉塵類が分離した空気を吸引管を通してタンクの外部に排出するとともに、
分離したミスト粉塵類を含む水分を分離室の下端開口からタンクの外部に排出するように構成したミスト粉塵類の捕集装置であって、
中心部に回転軸が嵌合する嵌合穴を形成し、嵌合穴の周囲に周辺開口を形成した第２隔壁板を備え、第１隔壁板と第２隔壁板を交互に配置することにより、空気の吸引時に中心開口から周辺開口及び周辺開口から中心開口を通る曲折した空気の流れが中間室の内部に形成されるようにしたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミスト粉塵類の捕集装置において、
前記周辺開口として、円弧形を有する複数の開口を嵌合穴の周囲に同心円状に形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のミスト粉塵類の捕集装置において、前記回転軸の駆動機構として、前記回転軸にインペラを一体に組み付け、空気吸入口から吸引された空気と注水ノズルから吐出する注水をインペラに衝当させて回転軸を駆動することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、中間室で中心開口から周辺開口および周辺開口から中心開口を通る曲折した空気の流れが形成されるので、吸引された空気が回転ブラシの表面の広い領域に当る。そのため回転ブラシによって空気に強い旋回作用が加わるので、ミスト粉塵類の捕集効率が向上する。

請求項２に記載の発明によれば、第１隔壁板の中心開口と円弧形を有する第２隔壁板の複数の周辺開口を通る複数本の曲折した空気の流れが形成されるので、これら複数本の曲折した空気の流れにより、回転ブラシ表面のより広い領域に空気が当り、ミスト粉塵類の捕集効率の向上を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、空気吸入口から吸引された空気と注水ノズルから吐出する注水をインペラに衝当させて回転軸を回転させるので、回転軸の駆動手段として、電動モータ等を別途設ける必要がなくなり、装置の構造の簡素化ひいては製造コストの低減を図ることができる。

本発明の実施例に係るミスト及び粉塵の捕集装置の正面図である。 同捕集装置を示す側面図である。 同捕集装置のタンクを示す拡大断面図である。 同捕集装置のインペラを示す斜視図である。 同捕集装置の導入室タンクの内部を示す平面図である。 同捕集装置の回転ブラシを示す平面図である。 同捕集装置の回転ブラシを示す側面図である。 同捕集装置の第１隔壁板を示す平面図である。 同捕集装置の第２隔壁板を示す平面図である。 同補修装置と研磨機を示す説明図である。

以下に、本発明を図面に基づいて説明する。図１，２，３には本発明の一実施例に係るミスト粉塵類の捕集装置１０が示されている。当該捕集装置１０はタンク２０を備えている。タンク２０は導入室タンク２１と、中間室タンク２２及び分離室タンク２３から成り、順に積層して円筒形の縦型タンク１０を構成している。

導入室タンク２１は両端が開口し、開口端部にフランジ２１ａを設けた円筒体から成り、上端開口が蓋体２４で覆蓋され、蓋体２４が上端部のフランジ２１ａにボルトで固定されている。導入室タンク２１の胴部には空気吸入口２１ｂが形成されるとともに、注水ノズル２５が取り付けられている。

空気吸入口２１ｂには空気吸入管２６が接続されている。注水ノズル２５は導入室タンク２１の内部に臨むように取り付けられ、注水管２７に接続されている。また、導入室タンク２１の中心部には軸受ユニット２８と図４に示すインペラ２９が組み付けられている。この軸受ユニット２８は上下一対のベアリング２８ａを内蔵し、ボルト２８ｂで蓋体２４に固定されている。軸受ユニット２８の中心部には回転軸３０が、また外周部にはインペラ２９が一体回転するように組み付けられている。

図５に矢印Ａ，Ｂで示すように、空気吸入口２１ｂから吸引される空気と、注水ノズル２５から吐出する注水液が、インペラ２９に衝当するように、空気吸引口２１ｂ及び注水ノズル２５が配置されている。

中間室タンク２２は両端が開口し、開口端部にフランジ２２ａを設けた円筒体から成り、上端面開口のフランジ２２ａが導入室タンク２１の下端面開口のフランジ２１ａにボルトで連結されている。中間室タンク２２の中心部には回転軸３０が垂設され、回転軸３０の先端部が中間室タンク２２の下端開口端面近辺にまで延びている。中間室タンク２２の内部まで延びた回転軸３０にはブッシュ３１とスリーブ３２を介して円盤型の回転ブラシ３３が回転軸３０と一体回転するように組み付けられている。また、回転軸３０の先端部にはナット３４で椀型の振り切り部材３５が固定されている。

図６及び図７に示すように、回転ブラシ３３は、回転軸３０に装着するための軸穴３３ａを形成したボスの外周に多数のブラシ片３３ｂを放射状に突設した構造を備えている。中間室タンク２２の内部には３枚の第１隔壁板３６，３７と２枚の第２隔壁板３８が固定されている。第１隔壁板３６の中心部には中心開口３６ａが形成されている。図８に示すように、第１隔壁板３７の中心部には中心開口３７ａが形成されている。

また、図９に示すように、第２隔壁板３８の中心部には嵌合穴３８ａが形成されるとともに、嵌合穴３８ａを中心とする同心円状に４つの周辺開口３８ｂが形成されている。各周辺開口３８ｂは円弧形に形成されている。そして、第１隔壁板３６，３７の中心開口３６ａ，３７ａと第２隔壁板３８の嵌合穴３８ａに回転軸３０が回転可能に挿通されている。第１隔壁板３６，３７の中心開口３６ａ，３７ａの内径は回転軸３０に装着されたブッシュ３１及びスペーサ３２との間に所定の隙間が形成されるようにその外径より大きく設定されている。一方、嵌合穴３８ａの内径はスペーサ３２との間に隙間が生じないように設定されている。第１隔壁板３６，３７と第２隔壁板３８は交互に配置され、それによって、中心開口３６ａから周辺開口３８ｂ及び周辺開口３８ｂから中心開口３７ａを通る曲折した空気通路が中間室タンク２２の内部に区画形成されている。

分離室タンク２３は上端を開口した円筒部２３ａと円筒部２３ａに連通する漏斗部２３ｂから成り、上端面開口端部に設けたフランジ２３ｃが中間室タンク２２の下端面開口端部のフランジ２２ａにボルトで連結されている。分離室タンク２３の円筒部２３ａの内部には吸引管３９が下向きに開口している。この開口３９ａはラッパ状に形成されている。漏斗部２３ｂの下端開口には排出管４０が接続されている。吸引管３９にはモータ４１で駆動されるターボファン４２とデミスタ装置４３及びサイレンサ４４が接続され、デミスタ装置４３にドレンパイプ４５が接続されている。

本実施例に係るミスト粉塵類の捕集装置１０の構造は以上の通りであって、以下に当該捕集装置を図１０に示す研磨機５０に適用した場合の作用について説明する。
（１）研磨機５０では、鉄系や非鉄系のワークが研磨加工されるとき、図示しないノズルからクーラント液がワーク及び砥石に向けて噴射される。これにより、クーラント液の一部がミストとなって研磨機の閉鎖空間内に拡散する。この閉鎖空間と捕集装置１０の空気吸入管２６とはダクト５１を介して連通している。
（２）そこで、捕集装置１０の運転がされると、ターボファン４２の作動によってタンク２０内が負圧に保持されるので、（１）で発生したミストは、周囲の空気と一緒に空気吸入口２１ｂから導入室タンク２１に吸い込まれる。同時に、研磨機５０のクーラントタンク５２のクーラント液が注水ポンプ５３によって注水ノズル２５から所定圧力で導入室タンク２１内に吐出する、
（３）導入室タンク２１では、空気吸入口２１ｂから流入する空気と注水ノズル２５から吐出するクーラント液がインペラ２９に衝突し、インペラ２９と一体に回転軸３０が回転し、回転軸３０に固定した回転ブラシ３３が回転する。一方、導入室タンク２１に流入した空気は中間室タンク２２内に流入する。中間室タンク２２では、図３の矢印Ｃで示すように、第１隔壁板３６，３７の中心開口３６ａ，３７ａと第２隔壁板３８の周辺開口３８ｂを通る曲折した空気の流れが形成され、回転ブラシ３３の表面に広く当るので、中間室タンク２２に流入する空気には回転ブラシ３３及び振り切り部材３５から強い旋回作用を受ける。そのため空気中のミストが遠心力で中間室タンク２２の内面に叩き付けられて空気から分離し、内面を伝って分離室タンク２３へと降下する。
（４）分離室タンク２３へ降下したミストは漏斗部２３ｂから排出管４０を通ってクーラントタンク５２へ戻される。ついで、分離室タンク２３に流入した空気は、吸引管３９を通ってデミスタ装置４３に流入し、ここで空気中に残留しているミストが分離され、分離したミストがドレンパイプ４５を通ってクーラントタンク５２へ戻される。そして、空気は排気サイレンサ４４を通って機外へ排出される。

本実施例に係るミスト粉塵類の捕集装置１０によれば、中間室タンク２２に第１隔壁板３６，３７と第２隔壁板３８によって、中心開口３６ａ，３７ａから周辺開口３８ｂ及び周辺開口３８ｂから中心開口３７ａを通る曲折した空気の流れが形成されるので、導入室タンク２１の空気吸引口２１ｂからタンク２０内に吸引された空気が回転ブラシ３３の表面の広い領域に当る。そのため回転ブラシ３３によって空気に強い旋回作用が加わるので、ミスト粉塵類の捕集効率が向上する。

とりわけ、第１隔壁板３６，３７の中心開口３６ａ，３７ａと円弧形を有する第２隔壁板３８の複数の周辺開口３８ｂとを通る複数本の曲折した空気の流れが形成されるので、これら複数本の曲折した空気の流れにより、回転ブラシ３３の表面のより広い領域に空気が当り、ミスト粉塵類の捕集効率の向上を図ることができる。

また、空気吸入口２１ｂから吸引された空気と注水ノズル２５から吐出する注水の圧力で回転軸３０を回転させるので、回転軸３０の駆動手段として電動モータ等を別途設ける必要がなくなり、装置１０の構造の簡素化、ひいては製造コストの低減を図ることができる。

１０…ミスト粉塵類の捕集装置
２０…タンク
２１…導入室タンク
２１ｂ…空気吸入口
２２…中間室タンク
２３…分離室タンク
２３ｂ…排出口
２５…注水ノズル
２９…インペラ
３０…回転軸
３３…回転ブラシ
３５…振り切り部材
３６，３７…第１隔壁板
３６ａ，３７ａ…中心開口
３８…第２隔壁板
３８ａ…嵌合穴
３８ｂ…周辺開口
３９…吸引管
４２…ターボファン

Claims (3)

1. 空気吸入口を形成した導入室と、導入室に連通する中間室と、上端開口が中間室に連通するとともに、下端開口に排出管が接続される分離室を順に連結して構成したタンクと、
   中間室に設けた回転軸と、
   回転軸に軸心方向に沿って固定した複数枚の円盤型の回転ブラシと、
   回転軸の先端部に固定した振り切り部材と、
   導入室の内部に臨むように取り付けられ、回転ブラシに注水する注水ノズルと、
   回転軸が挿通されるとともに、挿通された回転軸との間に所定の隙間が形成されるように回転軸の外径より大きい内径を有する中心開口が中心部に形成され、隣接する回転ブラシの間に位置するように中間室に固定した第１隔壁板と、
   分離室に開口する吸引管と、
   回転軸の駆動機構と
   吸引管に接続された吸引機構を備え、
   吸引機構によりミスト粉塵類を含む空気を導入室の空気吸引口からタンク内に吸引するとともに、注水ノズルで回転ブラシに注水し、
   吸引した空気を駆動機構により回転する回転ブラシと振り切り部材で旋回させ、遠心力でミスト粉塵類を水分とともに中間室の内面に叩き付けて分離し、
   中間室でミスト粉塵類が分離した空気を吸引管を通してタンクの外部に排出するとともに、
   分離したミスト粉塵類を含む水分を分離室の下端開口からタンクの外部に排出するように構成したミスト粉塵類の捕集装置であって、
   中心部に回転軸が嵌合する嵌合穴を形成し、嵌合穴の周囲に周辺開口を形成した第２隔壁板を備え、第１隔壁板と第２隔壁板を交互に配置することにより、空気の吸引時に中心開口から周辺開口及び周辺開口から中心開口を通る曲折した空気の流れが中間室の内部に形成されるようにしたことを特徴とするミスト粉塵類の捕集装置。
2. 前記周辺開口として、円弧形を有する複数の開口を嵌合穴の周囲に同心円状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のミスト粉塵類の捕集装置。
3. 前記回転軸の駆動機構として、前記回転軸にインペラを一体に組み付け、空気吸入口から吸引された空気と注水ノズルから吐出する注水をインペラに衝当させて回転軸を駆動することを特徴とする請求項１に記載のミスト粉塵類の捕集装置。

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