JP6191364B2 - 液冷却装置用フィルタ装置および液冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液体を冷却する液冷却装置に取り付けられる液冷却装置用フィルタ装
置および液冷却装置に関する。

液冷却装置は、例えば研削盤やマシニングセンタなどの工作機械の研削液や主軸潤滑油
など（以下「工作液」という）を冷却するための装置である。したがって、液冷却装置は
、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を接続した冷媒回路を備え、蒸発器において工作
液（液体）を冷却するものである。従来の液冷却装置では、吸い込まれた油煙に含まれる
油が凝縮器に付着するのを防止するために、凝縮器の上流側に、メッシュフィルタが配置
されている。

特公平８−２２３６３

しかし、メッシュフィルタは、付着した油によって詰まりやすいので、メンテナンス性
が悪いという問題がある。

そこで、本発明の目的は、メンテナンス性が向上するフィルタ装置および冷却装置を提
供することである。

第１の発明にかかる液冷却装置用フィルタ装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発
器を接続した冷媒回路を備え、前記蒸発器において液体を冷却する液冷却装置に取り付け
られるフィルタ装置であって、液冷却装置に取り付けられた状態において、前記凝縮器の
上流側において鉛直方向に沿って配置され、かつ、互いに離隔して配置された複数の第１
板部材と、前記凝縮器と前記複数の第１板部材との間において鉛直方向に沿って配置された１または複数の第２板部材とを備え、前記第２板部材の少なくとも１つは、前記複数の第１板部材間に対応した位置に配置されたことを特徴とする。

この液冷却装置用フィルタ装置では、複数の第１板部材間を通過した油煙が第２板部材
に衝突することで油が取り除かれるとともに、メッシュフィルタのように、付着した油に
よって詰まるのを防止できる。また、第２板部材が鉛直方向に沿って配置されており第２
板部材に付着した油が下方に流れるので、第２板部材が水平方向に沿って配置されたもの
よりメンテナンス性が向上する。

第２の発明にかかる液冷却装置用フィルタ装置では、第１の発明にかかる液冷却装置用
フィルタ装置において、前記複数の第１板部材の上流側において、前記複数の第１板部材
間の隙間を覆うように配置された第３板部材を備えることを特徴とする。

この液冷却装置用フィルタ装置では、凝縮器と平行な方向から油煙を吸い込むことがで
きるので、左右方向から吸い込まれた油煙を複数の第１板部材間の隙間で衝突させること
ができる。
第３の発明にかかる液冷却装置用フィルタ装置では、第２の発明にかかる液冷却装置用
フィルタ装置において、前記第３板部材の水平方向端部が、前記凝縮器側に湾曲していることを特徴とする。
この冷却装置用フィルタ装置では、第３板部材の水平方向端部を回り込んだ油煙が、第３板部材の裏面に衝突することで油が取り除かれる。

第４の発明にかかる液冷却装置用フィルタ装置では、第１−第３の発明のいずれかにかかる液冷却装置用フィルタ装置において、前記第１板部材が、前記凝縮器とは反対側に突出する突部を有していることを特徴とする。

この液冷却装置用フィルタ装置では、第１板部材に沿って流れる油煙が突部に衝突する
ことで油が取り除かれる。

第５の発明にかかる液冷却装置用フィルタ装置では、第１−第４のいずれかの発明にかかる液冷却装置用フィルタ装置において、前記凝縮器と前記第２板部材との間の隙間が前
記第２板部材の外周部分において塞がれることを特徴とする。

この液冷却装置用フィルタ装置では、第２板部材間の隙間を通過しない油煙が凝縮器に
流れるのを防止できる。

第６の発明にかかる冷却装置用フィルタ装置では、第１−第５のいずれかの発明にかかる冷却装置用フィルタ装置において、前記第１板部材と前記第２板部材との間の隙間が前記第１板部材の外周部分において塞がれることを特徴とする。

この冷却装置用フィルタ装置では、第１板部材間の隙間を通過しない油煙が凝縮器に流
れるのを防止できる。

第７の発明にかかる冷却装置用フィルタ装置では、第１−第６のいずれかの発明にかか
る冷却装置用フィルタ装置において、前記第１板部材の水平方向端部と記第２板部材の水
平方向端部とが重なることを特徴とする。

この液冷却装置用フィルタ装置では、複数の第１板部材間を通過した油煙が第２板部材
に衝突しないで凝縮器に流れるのを防止できる。

第８の発明にかかる冷却装置用フィルタ装置では、第１−第７のいずれかの発明にかか
る冷却装置用フィルタ装置において、前記第１板部材の水平方向端部が、前記凝縮器側に湾曲していることを特徴とする。

この冷却装置用フィルタ装置では、第１板部材の水平方向端部を回り込んだ油煙が、第１板部材の裏面に衝突することで油が取り除かれる。

第９の発明にかかる液冷却装置は、第１−第８のいずれかの発明のフィルタ装置を備え
たものである。

この液冷却装置では、第１−第８のいずれかの発明と同様の効果が得られる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、複数の第１板部材間を通過した油煙が第２板部材に衝突することで油
が取り除かれるとともに、メッシュフィルタのように、付着した油によって詰まるのを防
止できる。また、第２板部材が鉛直方向に沿って配置されており第２板部材に付着した油
が下方に流れるので、第２板部材が水平方向に沿って配置されたものよりメンテナンス性
が向上する。

第２の発明では、凝縮器と平行な方向から油煙を吸い込むことができるので、左右方向
から吸い込まれた油煙を複数の第１板部材間の隙間で衝突させることができる。

第４の発明では、第１板部材に沿って流れる油煙が突部に衝突することで油が取り除か
れる。

第５の発明では、第２板部材間の隙間を通過しない油煙が凝縮器に流れるのを防止でき
る。

第６の発明では、第１板部材間の隙間を通過しない油煙が凝縮器に流れるのを防止でき
る。

第７の発明では、複数の第１板部材間を通過した油煙が第２板部材に衝突しないで凝縮
器に流れるのを防止できる。

第８の発明では、第１板部材や第３板部材の水平方向端部を回り込んだ油煙が、第１板
部材や第３板部材の裏面に衝突することで油が取り除かれる。

第９の発明では、第１−第８の発明と同様の効果が得られる。

本発明の第１実施形態にかかる浸漬型液冷却装置の構成図である。 図１に示す浸漬型液冷却装置をタンクに設置したときの斜視図である。 図１に示す浸漬型液冷却装置を側面から見たときの内部構成図である。 図４（ａ）は、フィルタ装置の水平方向に沿った断面図（図４（ｂ）のIVa-IVaにおける断面図）であって、図４（ｂ）は、フィルタ装置の正面図である。 フィルタ装置における油煙の流れを示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明にかかる浸漬型液冷却装置の実施の形態について説明す
る。

［第１実施形態］
本実施形態の液冷却装置は、図１に示すように、圧縮機３、凝縮器４、膨張弁５および
蒸発器６を接続した冷媒回路７を有している。冷媒回路７において、圧縮機３の吐出口に
凝縮器４が接続され、その凝縮器４に膨張弁５が接続される。そして、膨張弁５に蒸発器
６の一端が接続され、その蒸発器６の他端にアキュームレータ８を介して圧縮機３の吸入
口が接続される。この液冷却装置では、圧縮機３から吐出された冷媒が凝縮器４、膨張弁
５、蒸発器６へと順に流れ、アキュームレータ８を介して圧縮機３に戻る冷却サイクルが
形成される。

この液冷却装置は、図２に示すように、蒸発器６が圧縮機３、凝縮器４、および膨張弁
５を収容する装置本体１よりも下方に配置されるとともに、蒸発器６がタンクＴに溜めら
れた工作液に浸漬される浸漬型の液冷却装置である。したがって、この液冷却装置では、
タンクＴ内において工作液が冷却される。装置本体１は、略直方体形状であり、装置本体
１の底面１ｆから下方に突出する複数の脚部２を有する。タンクＴの上面には、蒸発器６
をタンクＴ内の挿入するための開口が設けられており、装置本体１の底面１ｆはその開口
の周囲に固定される。タンクＴには、例えば工作液搬送用のポンプＰが設けられており、
図１及び図２に示すように、このポンプＰが駆動されることによって、工作機械から排出
された工作液がタンクＴ内に供給され、またタンクＴ内で冷却された工作液が工作機械に
供給される。なお、タンクＴの形状は一例であって、上記に限定されるものではない。

この液冷却装置の凝縮器４は、図３に示すように、装置本体１内の正面１ａ側且つ底面
１ｆ上に配置される。装置本体１内には、凝縮器４に対して空気流を供給する送風ファン
９が配置される。この送風ファン９は、例えば凝縮器４の空気流下流側において凝縮器４
と対向するように配置される。凝縮器４および送風ファン９と装置本体１の上面１ｅとの
間には、制御部などの電装品１０が配置される。また、送風ファン９の空気流下流側には
、圧縮機３およびアキュームレータ８が配置される。この圧縮機３およびアキュームレー
タ８は、装置本体１の背面１ｂに取り付けられた支持台１１上に配置される。

この液冷却装置の蒸発器６は、図３に示すように、装置本体１の底面１ｆの鉛直下方に
配置されており、上下方向に沿ってコイル状に形成されるコイル状部１２を有している。
このコイル状部１２は、上下方向長さを小さくしつつ且つ熱交換効率を向上させる観点か
ら、水平方向に沿って２重に積層されている。また、装置本体１の底面１ｆには、タンク
Ｔ内の工作液を攪拌するための攪拌機１３が取り付けられている。攪拌機１３は、装置本
体１内に固定された攪拌モータ１４と、攪拌モータ１４から装置本体１の底面１ｆよりも
下方に向かって延びる軸部１５と、軸部１５の先端に固定された攪拌部１６とを有する。

また、この液冷却装置では、図２および図３に示すように、装置本体１の正面１ａ側に
は、フィルタ装置５０（液冷却装置用フィルタ装置）が取り付けられる。フィルタ装置５
０は、凝縮器４の空気流上流側において凝縮器４と対向するように配置される。したがっ
て、液冷却装置では、吸い込まれた油煙に含まれる油が凝縮器４に付着するのを防止でき
る。

フィルタ装置５０の構成について、図４に基づいて詳細に説明する。図４（ａ）は、フ
ィルタ装置５０の水平方向に沿った断面図であって、図４（ｂ）は、フィルタ装置５０の
正面図である。図４（ｂ）では、２つの第１板部材５１および３つの第２板部材５２の配
置を説明するために、第３板部材５３の図示を省略する。

フィルタ装置５０は、液冷却装置の装置本体１に取り付けられた状態において、図４に
示すように、凝縮器４の上流側において鉛直方向に沿って配置された３つの第２板部材５
２と、３つの第２板部材５２の上流側において鉛直方向に沿って配置された２つの第１板
部材５１と、２つの第１板部材５１の上流側に配置された第３板部材５３とを有している
。本実施形態では、第１板部材５１、第２板部材５２および第３板部材５３は、金属製の
板部材である。３つの第２板部材５２は、互いに離隔して配置される。３つの第２板部材
５２と凝縮器４との間の隙間は、３つの第２板部材５２の外周部分（外側の第２板部材５
２の側方、第２板部材５２の上方および下方）において塞がれる。２つの第１板部材５１
は、互いに離隔して配置されるとともに、第２板部材５２間に対応した位置に配置される
。したがって、中央の第２板部材５２は、２つの第１板部材５１間に対応した位置に配置
される。第１板部材５１の水平方向端部と第２板部材５２の水平方向端部とは、正面から
みたときに重なるように配置される。２つの第１板部材５１は、凝縮器４と反対側に突出
する突部５１ａを有している。突部５１ａは、２つの第１板部材５１の中央部において全
長にわたって直線状に配置される。３つの第２板部材５２と２つの第１板部材５１との間
の隙間は、２つの第１板部材５１の外周部分（第１板部材５１の側方、第１板部材５１の
上方および下方）において塞がれる。第３板部材５３は、凝縮器４と略同一の大きさであ
って、２つの第１板部材５１間の隙間を覆うように配置される。第１板部材５１、第２板
部材５２および第３板部材５３の水平方向端部は、凝縮器４側に湾曲している。したがっ
て、３つの第２板部材５２と凝縮器４との間の隙間、および、２つの第１板部材５１と３
つの第２板部材５２との間の隙間は、側方、上方および下方においてそれぞれ塞がれる。

このフィルタ装置５０では、図５に示すように、第３板部材５３の水平方向端部から水
平方向内側に向かって油煙が吸い込まれる。この吸い込まれた油煙は、第３板部材５３の
裏面に沿って流れた後、第１板部材５１と第３板部材５３との間を通過して、２つの第１
板部材５１間の隙間に流れる。その後、油煙は、中央の第２板部材５２に衝突した後で、
第２板部材５２間の隙間を通過して凝縮器４に向かって流れる。したがって、２つの第１
板部材５１間の隙間を通過した油煙に含まれる油は、第２板部材５２に衝突することで、
第２板部材５２に付着する。図５において、第１板部材５１、第２板部材５２および第３
板部材５３の表面に、油煙が衝突することで取り除かれた油は、黒色の付着物として図示
した。

＜本実施形態のフィルタ装置（液冷却装置）の特徴＞
本実施形態のフィルタ装置５０では、２つの第１板部材５１間を通過した油煙が第２板
部材５２に衝突することで油が取り除かれるとともに、メッシュフィルタのように、付着
した油によって詰まるのを防止できる。また、第２板部材５２が鉛直方向に沿って配置さ
れており第２板部材５２に付着した油が下方に流れるので、第２板部材５２が水平方向に
沿って配置されたものよりメンテナンス性が向上する。また、第２板部材５２に沿って下
方に流れた油は再利用される。

また、本実施形態のフィルタ装置５０では、第３板部材５３が、２つの第１板部材５１
の上流側において２つの第１板部材５１間の隙間を覆うように配置されているので、凝縮
器４と平行な方向から油煙を吸い込むことができるので、左右方向から吸い込まれた油煙
を２つの第１板部材５１間の隙間で衝突させることができる。

また、本実施形態のフィルタ装置５０では、第１板部材５１が、凝縮器４と反対側に突
出する突部５１ａを有しているので、第１板部材５１に沿って流れる油煙が突部５１ａに
衝突することで油が取り除かれる。

また、本実施形態のフィルタ装置５０では、凝縮器４と第２板部材５２との間の隙間が
塞がれているので、第２板部材５２間の隙間を通過しない油煙が凝縮器４に流れるのを防
止できる。

また、本実施形態のフィルタ装置５０では、第１板部材５１と第２板部材５２との間の
隙間が塞がれているので、第１板部材５１間の隙間を通過しない油煙が凝縮器４に流れる
のを防止できる。

また、本実施形態のフィルタ装置５０では、第１板部材５１の水平方向端部と第２板部
材５２の水平方向端部とが重なるように配置されているので、２つの第１板部材５１間を
通過した油煙が第２板部材５２に衝突しないで凝縮器４に流れるのを防止できる。

また、本実施形態のフィルタ装置５０では、第１板部材５１および第３板部材５３の水
平方向端部がいずれも凝縮器４側に湾曲しているので、第１板部材５１や第３板部材５３
の水平方向端部を回り込んだ油煙が、第１板部材５１や第３板部材５３の裏面に衝突する
ことで油が取り除かれる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これら
の実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した
実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の
意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述の実施形態では、フィルタ装置は、３つの第２板部材５２と２つの第１板部材５１
とを有している場合について説明したが、第１板部材５１や第２板部材５２の数は変更し
てもよい。

また、上述の実施形態では、フィルタ装置は、第３板部材を有している場合について説
明したが、第３板部材を有してなくてもよい。

また、上述の実施形態では、第１板部材が凝縮器と反対側に突出する突部を有している
場合について説明したが、突部を有してなくてもよい。

また、上述の実施形態では、凝縮器と第２板部材との間の隙間が第２板部材の外周部分
において塞がれる場合について説明したが、凝縮器と第２板部材との間の隙間が第２板部
材の外周部分において塞がれなくてもよい。

また、上述の実施形態では、第１板部材と第２板部材との間の隙間が第１板部材の外周
部分において塞がれる場合について説明したが、第１板部材と第２板部材との間の隙間が
第１板部材の外周部分において塞がれなくてもよい。

また、上述の実施形態では、第１板部材の水平方向端部と第２板部材の水平方向端部と
が重なる場合について説明したが、第１板部材の水平方向端部と第２板部材の水平方向端
部とが重なるように配置されなくてもよい。

また、上述の実施形態では、第１板部材および第３板部材の水平方向端部が凝縮器側に
湾曲している場合について説明したが、第１板部材および第３板部材のいずれかの水平方
向端部が凝縮器側に湾曲してもよいし、第１板部材および第３板部材の水平方向端部が凝
縮器側に湾曲してなくてもよい。

また、上述の実施形態では、第１板部材５１、第２板部材５２および第３板部材５３は
、金属製の板部材である場合について説明したが、第１板部材５１、第２板部材５２およ
び第３板部材５３の材質は変更してもよい。

また、上述の実施形態では、蒸発器がタンクＴに溜められた工作液に浸漬される浸漬型
の液冷却装置について説明したが、装置本体内に蒸発器を収容する循環型の液冷却装置で
あってもよい。この液冷却装置は、工作液が溜められるタンクＴとは離れた位置に配置さ
れる装置であり、装置本体内に蒸発器と工作液搬送用のポンプを収容している。この液冷
却装置は、浸漬型の液冷却装置とは異なり、タンクと別の場所に配置されるものであり、
ポンプを駆動させることによって、タンクから工作液を装置本体内に導いて、装置本体内
で工作液を冷却する。

本発明を利用すれば、複数の第１板部材間を通過した油煙が第２板部材に衝突すること
で油が取り除かれるとともに、メッシュフィルタのように、付着した油によって詰まるの
を防止できる。

３ 圧縮機
４ 凝縮器
５ 膨張弁
６ 蒸発器
５０ フィルタ装置
５１ 第１板部材
５１ａ 突部
５２ 第２板部材
５３ 第３板部材

Claims (9)

1. 圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を接続した冷媒回路を備え、前記蒸発器において液体を冷却する液冷却装置に取り付けられるフィルタ装置であって、
   液冷却装置に取り付けられた状態において、
   前記凝縮器の上流側において鉛直方向に沿って配置され、かつ、互いに離隔して配置された複数の第１板部材と、
   前記凝縮器と前記複数の第１板部材との間において鉛直方向に沿って配置された１または複数の第２板部材とを備え、
   前記第２板部材の少なくとも１つは、前記複数の第１板部材間に対応した位置に配置されたことを特徴とする液冷却装置用フィルタ装置。
2. 前記複数の第１板部材の上流側において、前記複数の第１板部材間の隙間を覆うように配置された第３板部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の液冷却装置用フィルタ装置。
3. 前記第３板部材の水平方向端部が、前記凝縮器側に湾曲していることを特徴とする請求項２に記載の液冷却装置用フィルタ装置。
4. 前記第１板部材が、前記凝縮器とは反対側に突出する突部を有していることを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の液冷却装置用フィルタ装置。
5. 前記凝縮器と前記第２板部材との間の隙間が前記第２板部材の外周部分において塞がれることを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の液冷却装置用フィルタ装置。
6. 前記第１板部材と前記第２板部材との間の隙間が前記第１板部材の外周部分において塞がれることを特徴とする請求項１−５のいずれかに記載の液冷却装置用フィルタ装置。
7. 前記第１板部材の水平方向端部と前記第２板部材の水平方向端部とが重なることを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の液冷却装置用フィルタ装置。
8. 前記第１板部材の水平方向端部が、前記凝縮器側に湾曲していることを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の液冷却装置用フィルタ装置。
9. 請求項１−８のいずれかに記載のフィルタ装置を備えた液冷却装置。

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