JP6787589B2 - 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、特開２００４−２７５８００号公報には、縦長円筒形の分離用タンクの下端部に縦長円筒形の回収用タンクを接続した捕集装置が開示されている。この捕集装置の分離用タンクの下部は断面形状が円錐形の先細りに形成されている。分離用タンクの上部外周面には空気導入口と噴霧ノズルが設けられ、分離用タンクの上端面に空気排出口が上方に向けて突設されている。

上記した従来のミスト・粉塵類の捕集装置では、空気導入口から分離用タンクに流入するミスト・粉塵類を含む空気に噴霧ノズルから分離用タンク内に水を噴霧して混入し、ミスト・粉塵類と水を含む空気の旋回流を分離用タンク内で発生させ、旋回流による遠心力で空気中からミスト・粉塵類と水を分離している。
そして、分離したミスト・粉塵類と水を分離用タンクから回収用タンクへ流下させ、回収用タンクの底部に設けたドレン排出口から外部へ排出して回収している。一方、ミスト・粉塵類と水が分離された清浄な空気を空気排出口から分離用タンクの外部へ排出している。

特開２００４−２７５８００号公報

従来のミスト・粉塵類の捕集装置では、縦長円筒形の分離用タンクと回収用タンクを上下に連結しているため、装置全体の高さ寸法が大きく、そのため設置場所が制限される。
本発明はかかる問題点に鑑み、高さ寸法を可及的に低くできるミスト・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に記載の発明に係るミスト・粉塵類の捕集装置は、
上端面が気密に覆蓋され、下端面が開口した円筒形の分離用タンクを内筒とし、円筒形の回収用タンクを外筒とする内外二重構造のタンク本体を備え、
回収用タンクの上端面から分離用タンク内に挿入するとともに、回収用タンクの上端面を気密に覆蓋し、
分離用タンクの下端面の開口を通して分離用タンクと回収用タンクを連通し、
回収用タンクの上端面から上方へ突出する分離用タンクの上部外周部に分離用タンクに連通する空気導入口を設け、
回収用タンクの外周面に空気吸引口を設けるとともに、回収用タンクの底部にドレン排出口を設け、
断面形状が円錐台形の筒構造を有し、外径が上端から下端へと漸増するサイクロンインナーガイドを分離用タンクの上部から分離用タンク内に垂設し、
分離用タンク内に注水する注水ノズルを設け
空気吸引口に空気吸引機構を接続し、
回収用タンク内の空気を空気吸引口から空気吸引機構で吸引することにより、ミスト・粉塵類を含んだ空気を空気導入口から分離用タンク内に導入するとともに注水ノズルから水を注水し、
分離用タンク内で、ミスト・粉塵類を含んだ空気と水の旋回流を発生させて、空気からミスト・粉塵類と水を分離し、
回収用タンクのドレン排出口からミスト・粉塵類と水を排出し、ミスト・粉塵類と水を分離した空気を空気吸引口から回収用タンクの外部へ排出するようにしたことを特徴とする。

そして、好ましくは、請求項２に記載のように空気導入口を分離用タンクに向けて先細りとなる形状にするとともに、空気導入口から空気が分離用タンクの接線方向に沿って流入するように配置する。

また、好ましくは、請求項３に記載のように前記注水ノズルから分離用タンクの上端面を覆蓋する蓋体に向けて注水されるように注水ノズルを配置する。

また、好ましくは、請求項４に記載のように少なくとも２個の注水ノズルを分離用タンクの中心線に対して対称位置に配置するとともに、両注水ノズルの注水方向が互いに逆方向となり、かつ両注水ノズルを結ぶ直線に対して４５度の角度を成すように配置する。

本発明に係るミスト・粉塵類の捕集装置によれば、分離用タンクを内筒とし、回収用タンクを外筒とする内外二重構造にしたので、タンク本体の高さ寸法を可及的に低くでき、ミスト・粉塵類の捕集装置の設置場所の自由度を高めることができる。

本発明の実施例に係るミスト・粉塵の捕集装置を示す正面図である。 同捕集装置を示す側面図である。 同捕集装置のタンク本体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はタンク本体２０を備えている。タンク本体２０は円筒形の分離用タンク２１を内筒とし、円筒形の回収用タンク２２を外筒とする内外二重構造に構成されている。

図３に拡大して図示するように、分離用タンク２１の上端面は蓋体２３で気密に覆蓋され、下端面は開口２１ａに形成されている。分離用タンク２１は円筒形の回収用タンク２２の上端面から回収用タンク２２内に挿入され、分離用タンク２１と回収用タンク２２が開口２１ａを通して連通し、回収用タンク２２の上端面が蓋体２２ａで気密に覆蓋されている。

回収用タンク２２の上端面から上方へ突出する分離用タンク２１の上部外周部には分離用タンク２１内に連通する空気導入口２１ｂが設けられている。回収用タンク２２の外周面には空気吸引口２２ｂが設けられている。また、回収用タンク２２の底部２２ｃは先細りに形成され、底部２２ｃの中心部にドレン排出口２２ｄが設けられている。

分離用タンク２１の内部にはサイクロンインナーガイド２４が設けられている。サイクロンインナーガイド２４は断面形状が円錐台形の筒構造を有し、外径が上端から下端へと漸増する外形に形成されている。このサイクロンインナーガイド２４はボルト２５で蓋体２３に固定され、その中心線が分離用タンク２１の中心線と略一致するように蓋体２３から分離用タンク２１内に垂設されている。分離用タンク２１は円筒形を有し、サイクロンインナーガイド２４は円錐台形を有するので、分離用タンク２１の内周面とサイクロンインナーガイド２４の外周面との間隔は下方へと漸減している。

図４に示すように、空気導入口２１ｂは分離用タンク２１に向けて先細りとなる形状に形成されている。また、空気導入口２１ｂから分離用タンク２１内に流入する空気の流れが分離用タンク２１の略接線方向に沿うように配置されている。

蓋体２３には分離用タンク２１内に注水するための注水ノズル２６が２個取り付けられている。各注水ノズル２６は蓋体２３に向けて注水されるように配置されている。
また、２個の注水ノズル２６は分離用タンク２１の中心線Ｏに対して対称位置に配置されるとともに、両注水ノズル２６の注水方向が互いに逆方向となり、かつ両注水ノズル２６を結ぶ直線Ｌに対して４５度の角度を成すように配置されている。

ドレン排出口２２ｄにドレンパイプ２７が接続されている。一方、空気吸引口２２ｂにターボファン２８が接続されている。ターボファン２８は駆動モータ２８ａを備えている。また、ターボファン２８の排気パイプ２８ｂには排気サイレンサ２８ｃが取り付けられている。排気サイレンサ２８ｃのドレン排出口２８ｄが後述する貯水タンク２９にドレンパイプ２８ｅを介して接続されている。

タンク本体２０は貯水タンク２９に立設した支柱３０で貯水タンク２９の上方に設置されている。貯水タンク２９の上面にはマグネットセパレータ３１と循環ポンプ３２が設置され、側面に鉄系微粉塵の回収箱３３が取り付けられている。また、貯水タンク２９の底部にキャスタ３４が取り付けられている。貯水タンク２９にはボールタップ３５を介して給水管３６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。分離用タンク２１に取り付けた注水ノズル２６は注水管３７を介して循環ポンプ３２に接続されている。回収用タンク２２のドレン排出口２２ｄから排出されるドレンはドレンパイプ２７よってマグネットセパレータ３１へ導入された後、貯水タンク２９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５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２８の作動によって空気吸引口２２ｂから回収用タンク２２内の空気が吸引され、回収用タンク２２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から分離用タンク２１に吸い込まれる。同時に、貯水タンク２９の水が循環ポンプ３２によって注水ノズル２６から蓋体２３に向けて注水され、蓋体２３から降り注いで粉塵類を含む空気に混入される。

ターボファン２８の作動に伴い、分離用タンク２１の空気導入口２１ｂから流入する空気はサイクロンインナーガイド２４の作用により、分離用タンク２１内で高速旋回流となる。そのため空気中の粉塵類と水分が遠心力で分離用タンク２１の内面に叩き付けられて空気から分離し、分離用タンク２１の内面を伝って回収用タンク２２へと降下する。ミスト・粉塵類と水を分離した清浄な空気は排気サイレンサ２８ｃから外部に排出される。

回収用タンク２２へ降下した粉塵類を含む水はドレン排出口２２ｄからドレンパイプ２７を通ってマグネットセパレータ３１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３１のマグネット（図示せず）により吸着して除去され、回収箱３３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、ミスト・粉塵類を含んだ空気に水を混入し、サイクロンインナーガイド２４の作用で高速旋回流を発生させて空気からミスト・粉塵類と水を分離する分離用タンク２１と、空気から分離されたミスト・粉塵類と水を回収してドレン排出口２２ｄから外部へ排出するとともに、ミスト・粉塵類と水を分離した清浄な空気を外部へ排出する回収用タンク２２で構成されるタンク本体２０を、分離用タンク２１を内筒とし、回収用タンク２２を外筒とする内外二重構造にしたので、タンク本体２０の高さ寸法を可及的に低くでき、ミスト・粉塵類の捕集装置１０の設置場所の自由度を高めることができる。

空気導入口２１ｂを分離用タンク２１に向けて先細り形状にしたので、分離用タンク２１で発生する旋回流の流速を高めることができる。そのため、遠心力によってミスト・粉塵類と水を空気から分離する作用をより高めることができる。

分離用タンク２１の上端開口を覆蓋する蓋体２３に向けて注水ノズル２６から注水するので、注水した水が蓋体２３から跳ね返ってサイクロンインナーガイド２４に散水される。このため注水ノズル２６から水をサイクロンインナーガイド２４にまんべんなく注水できる、注水領域が偏在しない。

また、２個の注水ノズル２６を、回転軸３０に関して対称位置に配置し、各注水ノズル２６の吐出方向が回転軸３０と注水ノズル２６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２６から吐出する水が旋回流となって蓋体２３に当たる。そのため、蓋体２３から水がサイクロンインナーガイド２４に均等に注がれる。

１０…ミスト・粉塵類の捕集装置
２０…タンク本体
２１…分離用タンク
２１ａ…開口
２１ｂ…空気導入口
２２…回収用タンク
２２ｂ…空気吸引口
２２ｄ…ドレン排出口
２３…蓋体
２４…サイクロンインナーガイド
２６…注水ノズル
２８…ターボファン（空気吸引機構）
Ｏ…中心線
Ｌ…直線

Claims (4)

1. 上端面が気密に覆蓋され、下端面が開口した円筒形の分離用タンクを内筒とし、円筒形の回収用タンクを外筒とする内外二重構造のタンク本体を備え、
   回収用タンクの上端面から分離用タンク内に挿入するとともに、回収用タンクの上端面を気密に覆蓋し、
   分離用タンクの下端面の開口を通して分離用タンクと回収用タンクを連通し、
   回収用タンクの上端面から上方へ突出する分離用タンクの上部外周部に分離用タンクに連通する空気導入口を設け、
   回収用タンクの外周面に空気吸引口を設けるとともに、回収用タンクの底部にドレン排出口を設け、
   断面形状が円錐台形の筒構造を有し、外径が上端から下端へと漸増するサイクロンインナーガイドを分離用タンクの上部から分離用タンク内に垂設し、
   分離用タンク内に注水する注水ノズルを設け
   空気吸引口に空気吸引機構を接続し、
   回収用タンク内の空気を空気吸引口から空気吸引機構で吸引することにより、ミスト・粉塵類を含んだ空気を空気導入口から分離用タンク内に導入するとともに注水ノズルから水を注水し、
   分離用タンク内で、ミスト・粉塵類を含んだ空気と水の旋回流を発生させて、空気からミスト・粉塵類と水を分離し、
   回収用タンクのドレン排出口からミスト・粉塵類と水を排出し、ミスト・粉塵類と水を分離した空気を空気吸引口から回収用タンクの外部へ排出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. 前記空気導入口を分離用タンクに向けて先細りとなる形状にするとともに、空気導入口から空気が分離用タンクの接線方向に沿って流入する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。
3. 前記注水ノズルから分離用タンクの上端面を覆蓋する蓋体に向けて注水されるように注水ノズルを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。
4. 少なくとも２個の注水ノズルを分離用タンクの中心線に対して対称位置に配置するとともに、両注水ノズルの注水方向が互いに逆方向となり、かつ両注水ノズルを結ぶ直線に対して４５度の角度を成すように配置したことを特徴とする請求項３に記載のミスト・粉塵類の捕集装置。

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