JP6710366B2 - ミスト・粉塵類の捕集装置 - 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、特許第５７０１９２５号公報には、空気導入口を設けるとともに注水ノズルを設けた導入室と、導入室に連通するミスト・粉塵類分離室と、ミスト・粉塵類分離室に連通し、ドレン排出口を設けるとともにターボファンに接続される空気吸引口を設けた回収室から成るタンクを備えたミスト・粉塵類の捕集装置が開示されている。

このミスト・粉塵類の捕集装置では、タンクに導入室を貫通してミスト・粉塵類分離室まで延びる回転軸を設け、回転軸の上部にインペラを一体的に組み付けるとともに、このインペラを導入室に配置している。また、回転軸の下部に回転ブラシを一体的に組み付けるとともに、回転軸の下端部に振り切り部材を一体的に組み付け、回転ブラシと振り切り部材をミスト・粉塵類分離室に配置している。

このミスト・粉塵類の捕集装置によれば、ターボファンで空気吸引口からタンク内の空気を吸引し、それに伴い空気導入口からミスト・粉塵類を含む空気を導入室の内周面に沿った旋回流となるように導入するとともに、注水ノズルから吐出する水をインペラに当てて回転軸を回転させている。そして、ミスト・粉塵類分離室に流入する空気を回転ブラシと振り切り部材で旋回させ、遠心力でミスト・粉塵類を注水ノズルから注水された水分とともにミスト・粉塵類分離室の内面に叩き付けて空気から分離している。ミスト・粉塵類分離室でミスト・粉塵類を分離した空気は回収室の空気吸引口からタンクの外部に排出され、分離したミスト・粉塵類を含む水分が回収室のドレン排出口からタンクの外部に排出される。

特許第５７０１９２５号公報

従来のミスト・粉塵類の捕集装置では、回転ブラシや振り切り部材を組み付けた回転軸を回転させるため、空気導入口から導入室に流入する空気をインペラに衝当させるとともに、注水ノズルから吐出する水をインペラに衝当させている。
しかし、注水ノズルから吐出する水がインペラに衝当するとき一部がミスト状になるため、空気導入口付近にミストで濡れたウェットな領域が形成される。そのウェットな領域にドライな粉塵類が付着してしまい、回収できなくなるという問題点が生じていた。

また、注水ノズルから吐出する水が回転するインペラによって散水されるため、回転ブラシにおける注水領域が回転ブラシの外端側に偏在する。そのため、１年以上の長期に亘って装置を使用すると回転ブラシに多量の粉塵が付着するので、タンクを分解して回転ブラシを清掃する作業が不可欠となる。

本発明はかかる問題点に鑑み、回転ブラシへの粉塵の付着量を可及的に少なくできるミスト・粉塵類の捕集装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
空気導入口を設けるとともに注水ノズルを設けた導入室と、導入室に連通するミスト・粉塵類分離室と、ミスト・粉塵類分離室に連通し、ドレン排出口を設けるとともに空気吸引機構に接続される空気吸引口を設けた回収室から成るタンクを備え、
タンクに導入室を貫通してミスト・粉塵類分離室まで延びる回転軸を設け、
回転軸の下部に回転ブラシを一体的に組み付け、回転軸の下端部に振り切り部材を一体的に組み付けるととともに、回転ブラシと振り切り部材をミスト・粉塵類分離室に配置し、
空気吸引機構で空気吸引口からタンク内の空気を吸引することにより、空気導入口からミスト・粉塵を含む空気を導入室の内周面に沿った旋回流となるように導入室内に導入するとともに、注水ノズルで回転ブラシに注水し、
導入室から旋回流となってミスト・粉塵類分離室に流入する空気で回転軸を回転させるとともに、ミスト・粉塵類分離室に流入する空気中のミスト・粉塵類を注水ノズルから注水された水分とともにミスト・粉塵類分離室の内面に叩き付けて空気から分離し、
ミスト・粉塵類分離室でミスト・粉塵類が分離した空気を回収室の空気吸引口から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回収室のドレン排出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、
前記空気導入口を導入室に向けて先細り形状にし、
前記導入室の上端開口を覆蓋する蓋体に向けて注水ノズルから注水するようにしたことを特徴とする。

また、好ましくは、２個の注水ノズルを、回転軸に関して対称位置に配置するとともに各注水ノズルの吐出方向が回転軸と注水ノズルを結ぶ直線に対して４５度を成すように配置する。

本発明によれば、空気導入口を導入室に向けて先細り形状にしたので、導入室で発生する旋回流の流速を高めることができる。そして、高速の旋回流がミスト・粉塵類分離室に配置されている回転ブラシに作用するので、インペラを備えなくても回転軸が回転する。従って、インペラを省略できるので、注水ノズルから吐出した水がインペラに衝当してミストが発生し、空気導入口付近にミストで濡れたウェットな領域が形成され、ウェットな領域にドライな粉塵類が付着するのを防止できる。また、注水ノズルから水を回転ブラシにまんべんなく注水でき、注水領域が偏在しない。そのため、回転ブラシに粉塵類が付着するのを抑制できる。

本発明の実施例に係るミスト及び粉塵の捕集装置の一部破断した正面図である。 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。 図３の４−４線から切断した断面図である。 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。 同捕集装置の適用例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、図２及び図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、ミスト・粉塵類分離室タンク２２及び回収室タンク２３から構成されている。

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の胴部には空気導入口２１ｂ（図３参照）が形成されている。蓋体２４には２個の注水ノズル２５が導入室タンク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。

導入室タンク２１の中心部には軸受ユニット２８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。この軸受ユニット２８によって回転軸３０が回転可能に支持されている。回転軸３０は導入室タンク２１を貫通してミスト・粉塵類分離室タンク２２の中間部まで延びている。

ミスト・粉塵類分離室タンク２２と回収室タンク２３は、回収室２３タンクを外筒として、ミスト・粉塵類分離室タンク２２を回収室タンク２３に収納される内筒とする内外二重の筒体２０Ａで構成され、筒体２０Ａは導入室タンク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。内筒を構成するミスト・粉塵分離室タンク２２は上下両端面が開口し、上端面開口が導入室タンク２１に連通し、下端面開口が外筒を構成する回収室タンク２３に連通している。ミスト・粉塵分離室タンク２２の中間部まで延びる回転軸３０にスリーブ３１ａとブッシュ３１ｂを介して３枚の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、ミスト・粉塵類分離室２２に配置されている。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、ミスト・粉塵類分離室２２に配置されている。

図４に示すように、空気導入口２１ｂは、導入室タンク２１に導入される空気が導入室タンク２１の内面に沿って流入し、旋回流となるように所要位置に配置されている。また、空気導入口２１ｂは旋回流の流速を高めることができるように、導入室タンク２１に向けて先細りに形成されている。

各注水ノズル２５は注水管２７とボールジョイント２５ａを介して接続され、導入室タンク２１の蓋体２４に向けて注水されるように吐出方向がボールジョイント２５ａで調整されている。
また、２個の注水ノズル２５は、旋回流に沿った流れが生じやすいように、回転軸３０に関して対称位置に配置するとともに各注水ノズル２５の吐出方向が互いに逆向きで、回転軸３０の中心Ｏ１と注水ノズル２５のボールジョイント２５ａの中心Ｏ２を結ぶ直線に対して約４５度を成すように配置されている。

図５及び図６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。

回収室タンク２３の底部にはドレン排出口２３ａが設けられ、ドレン排出口２３ａにドレンパイプ３６が接続されている。回収室タンク２３の外周面には空気吸引口２３ｂが形成され、空気吸引口２３ｂにターボファン３７が接続されている。ターボファン３７は駆動モータ３７ａを備えている。また、ターボファン３７の排気パイプ３７ｂには排気サイレンサ３７ｃが取り付けられている。排気サイレンサ３７ｃのドレン排出口３７ｄが後述する貯水タンク３８にドレンパイプ３７ｅを介して接続されている。

タンク２０は貯水タンク３８に立設した支柱３９で貯水タンク３８の上方に設置されている。貯水タンク３８の上面にはマグネットセパレータ４０と循環ポンプ４１が設置され、側面に鉄系微粉塵の回収箱４２が取り付けられている。また、貯水タンク３８の底部にキャスタ４３が取り付けられている。貯水タンク３８にはボールタップ４４を介して給水管４５が接続されているので、貯水量を一定水位に保つことができる。導入室タンク２１に取り付けた注水ノズル２５は注水管２７を介して循環ポンプ４１に接続されている。回収室タンク２３のドレン排出口２３ａから排出されるドレンはドレンパイプ３６よってマグネットセパレータ４０へ導入された後、貯水タンク３８に戻される。

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１０を、図７に示すマシニングセンタ１００で機械部品１０１を加工する際に発生する切粉などの粉塵、特に鉄系微粉塵の捕集に適用した場合の作用について説明する。
マシニングセンタ１００の閉鎖空間と捕集装置１０の空気導入口２１ｂがダクト１０２を介して連通される。捕集装置１０の運転がされると、ターボファン３７の作動によってタンク２０内が負圧に保持されるので、機械部品１０１の加工時に発生する粉塵類が、周囲の空気と一緒に空気導入口２１ｂから導入室タンク２１に吸い込まれる。同時に、貯水タンク３８の水が循環ポンプ４１によって注水ノズル２５から導入室タンク２１内に吐出する。

ターボファン３７の作動に伴い、導入室タンク２１の空気導入口２１ｂから流入する空気は高速旋回流となってミスト・粉塵類分離室タンク２２の回転ブラシ３３に衝突し、回転軸３０とともに回転ブラシ３３が回転する。同時に、注水ノズル２５から蓋体２４に向けて吐出された水が蓋体２４から回転ブラシ３３に降り注ぐ。そして、ミスト・粉塵類分離室タンク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。そのため空気中の粉塵類と水分が遠心力でミスト・粉塵類分離室タンク２２の内面に叩き付けられて空気から分離し、ミスト・粉塵類分離室タンク２２の内面を伝って回収室タンク２３へと降下する。

回収室タンク２３へ降下した粉塵類を含む水はドレン排出口２３ａからドレンパイプ３６を通ってマグネットセパレータ４０へ導入され、粉塵類中の鉄系微粉塵がマグネットセパレータ４０のマグネット（図示せず）により吸着して除去され、回収箱４２に蓄えられる。

本実施例に係るミスト・粉塵類の捕集装置１０によれば、空気導入口２１ｂを導入室タンク２１に向けて先細り形状にしたので、導入室タンク２１で発生する旋回流の流速を高めることができる。そして、高速の旋回流がミスト・粉塵類分離室タンク２２に配置されている回転ブラシ３３に作用するので、インペラを備えなくても回転軸３０及び回転ブラシ３３が回転する。従って、インペラを省略できるので、注水ノズル２５から吐出した水がインペラに衝当してミストが発生し、空気導入口２１ｂ付近にミストで濡れたウェットな領域が形成され、ウェットな領域にドライな粉塵類が付着するのを防止できる。

とりわけ、本実施例では、導入室タンク２１の上端開口を覆蓋する蓋体２４に向けて注水ノズル２５から注水するので、注水した水が蓋体２４から跳ね返って回転ブラシ３３に散水される。このため注水ノズル２５から水を回転ブラシ３３にまんべんなく注水でき、注水領域が偏在しないので、回転ブラシ３３に粉塵類が付着するのを抑制できる。

また、２個の注水ノズル２５を、回転軸３０に関して対称位置に配置し、各注水ノズル２５の吐出方向が回転軸３０と注水ノズル２５を結ぶ直線に対して約４５度を成すように配置したので、注水ノズル２５から吐出する水が旋回流となって蓋体２４に当たる。そのため、蓋体２４から水が回転ブラシ３３に均等に注がれる。

１０…ミスト・粉塵類の捕集装置
２０…タンク
２０Ａ…内外二重の筒体
２１…導入室タンク
２１ａ…フランジ
２１ｂ…空気導入口
２２…ミスト・粉塵類分離室タンク
２３…回収室タンク
２３ａ…ドレン排出口
２３ｂ…空気吸引口
２４…蓋体
２５…注水ノズル
３０…回転軸
３３…回転ブラシ
３５…振り切り部材
３７…ターボファン
３７ｄ…ドレン排出口

Claims (2)

1. 空気導入口を設けるとともに注水ノズルを設けた導入室と、導入室に連通するミスト・粉塵類分離室と、ミスト・粉塵類分離室に連通し、ドレン排出口を設けるとともに空気吸引機構に接続される空気吸引口を設けた回収室から成るタンクを備え、
   タンクに導入室を貫通してミスト・粉塵類分離室まで延びる回転軸を設け、
   回転軸の下部に回転ブラシを一体的に組み付け、回転軸の下端部に振り切り部材を一体的に組み付けるととともに、回転ブラシと振り切り部材をミスト・粉塵類分離室に配置し、
   空気吸引機構で空気吸引口からタンク内の空気を吸引することにより、空気導入口からミスト・粉塵を含む空気を導入室の内周面に沿った旋回流となるように導入室内に導入するとともに、注水ノズルで回転ブラシに注水し、
   導入室から旋回流となってミスト・粉塵類分離室に流入する空気で回転軸を回転させるとともに、ミスト・粉塵類分離室に流入する空気中のミスト・粉塵類を注水ノズルから注水された水分とともにミスト・粉塵類分離室の内面に叩き付けて空気から分離し、
   ミスト・粉塵類分離室でミスト・粉塵類が分離した空気を回収室の空気吸引口から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回収室のドレン排出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、
   前記空気導入口を導入室に向けて先細り形状にし、
   前記導入室の上端開口を覆蓋する蓋体に向けて注水ノズルから注水す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. ２個の注水ノズルを、回転軸に関して対称位置に配置するとともに各注水ノズルの吐出方向が回転軸と注水ノズルを結ぶ直線に対して４５度を成すように配置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。

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