JP6842503B2 - ミスト回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミスト回収装置、特に、工作機械に用いられる切削液のミストを回収するミスト回収装置に関する。

工作機械の加工室内で切削液を使用してワークを加工すると、加工によって温められた切削液がミストとなって加工室内に充満する。そのため、加工終了直後に加工室のドアを開口すると、ミストが工作機械外へ放出される。このようなミストは、人体に悪影響を与え、また、工作機械外で冷えて液体に戻ると、工場の床面に付着し、工場内を汚損するという問題がある。
この問題を解決するために、加工室のドアが開けられたとき、ミストが工作機械外へ飛散することを防止する装置が提供されている。このような装置は、様々な方法を利用したものが提供されており、例えば、ドアが開けられたときに電磁弁を開放してエアを放出し、開口部を覆うエアカーテンを形成することでミストの工作機械外への放出を防ぐ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

実開平６−３６７４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は多数の構成部材を必要としており、構造が複雑であることや、製造コストが高くなるという問題があった。

そのため、本発明の目的は、簡易な構造で加工室内のミストを回収することが可能なミスト回収装置を提供することにある。

本発明の一態様に係るミスト回収装置は、
加工室を覆う固定カバーと移動カバーとを有する工作機械の上部に設けられ、前記工作機械の加工室と連通したミスト滞留部を備えていることを特徴とする。

以上のように構成されたミスト回収装置は、簡易な構造で加工室内のミストを回収することが可能である。なミスト回収装置を提供する。

実施形態１に係るミスト回収装置が取り付けられている工作機械の斜視図であって、移動カバーが閉鎖されている図である。 実施形態１に係るミスト回収装置が取り付けられている工作機械の斜視図であって、移動カバーが開口されている図である。 図１に示すミスト回収装置のＡ−Ａ断面における断面図である。 図１に示すミスト回収装置のＢ−Ｂ断面における断面図である。 実施形態２に係るミスト回収装置が取り付けられている工作機械の斜視図であって、移動カバーが開口されている図である。 図５に示すミスト回収装置のＣ−Ｃ断面における断面図である。 工作機械に取り付けられた実施形態３に係るミスト回収装置の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明するミスト回収装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。

１．実施形態１
図１から図４を参照して、本実施形態に係るミスト回収装置１、及び、ミスト回収装置１が設置されている工作機械１００について説明する。図１は、実施形態１に係るミスト回収装置１が取り付けられている工作機械１００の斜視図であって、移動カバー１０６が閉鎖されている図である。図２は、実施形態１に係るミスト回収装置１が取り付けられている工作機械１００の斜視図であって、移動カバー１０６が開口されている図である。図３は、図１に示すミスト回収装置１のＡ−Ａ断面における断面図である。図４は、図１に示すミスト回収装置１のＢ−Ｂ断面における断面図である。
最初に、工作機械１００について説明する。

図１及び図２に示すように、工作機械１００は、刃物台１０８と、加工室１０２を覆う固定カバー１０４及び移動カバー１０６とを備える。移動カバー１０６は、スライド式の扉である。移動カバー１０６は、刃物台１０８が配置される加工室１０２を開放又は閉鎖する。移動カバー１０６の開口側端部１０６ａは、移動カバー１０６が加工室１０２を閉鎖しているとき、固定カバー１０４の扉枠１０４ａと密着している。加工室１０２内では、刃物台１０８に装着されている工具１０８ａによりワーク１２０が加工される。工作機械１００は、例えば、ＮＣ制御によって制御される。加工室１０２内には、切削液吐出部１１０が設けられており、ワーク１２０が加工される間、切削液吐出部１１０から切削液が放出される。切削液は、例えば、不水溶性切削油、水溶性エマルジョン、水溶性ソリューションが用いられる。

次に、本実施形態に係るミスト回収装置１について説明する。
ミスト回収装置１は、工作機械１００の上部に設けられ、加工室１０２と連通したミスト滞留部２０と、凝縮液回収部材３０とを備えている。ミスト滞留部２０は、移動カバー１０６の開閉と一体して動く。

（ミスト滞留部）
ミスト滞留部２０は、上面部２２と側面部２４とを有し、下方に開口し加工室１０２と連通する筐体である。ミスト滞留部２０の上面部２２の内側面（内側上面）２６及び側面部２４の内側面（内側側面）２８の表面は、フッ素加工が施されている。内側上面２６は、中央部２６ａから内側側面２８に向けて下方に傾斜している。傾斜する内側上面２６は、平面であってもよいし湾曲面であってもよい。ミスト滞留部２０の容量は、例えば、加工室１０２の容量の３０％以上５０％以下である。これにより、加工中に生じた切削液のミストをミスト滞留部２０に十分に滞留させることができる。
ミスト滞留部２０は、移動カバー１０６の開閉と一体して動く。ミスト滞留部２０は、移動カバー１０６が閉鎖状態のときは、加工室１０２の上方を覆っており、移動カバー１０６が閉鎖状態から開放状態に向けて移動させられるにつれて、加工室１０２の上方を開放する。これにより、工作機械１００は、移動カバー１０６が開けられると、前方と上方とに開口した開口領域１１４を有する。

（凝縮液回収部材）
凝縮液回収部材３０は、ミスト滞留部２０内の下方に配置されている。ミスト滞留部２０内の下方は、例えば、ミスト滞留部２０と加工室１０２との境界付近である。凝縮液回収部材３０は、例えば、オイルパン等である。凝縮液回収部材３０は、例えば、内側上面２６から吊されて配置されてもよいし、内側側面２８に取り付けられた支持部材３２により支持されてもよい。

このように構成されたミスト回収装置では、ワーク１２０の加工中に加工室１０２内に充満する切削液のミストがミスト滞留部２０に貯蔵される。ミスト滞留部２０は、移動カバー１０６の開閉と一体して動くため、加工終了直後に移動カバー１０６を開けても、切削液のミストはミスト滞留部２０に貯蔵されたままとであり、工作機械１００外へ放出されにくい。

さらに、このように構成されたミスト回収装置は、ミスト滞留部２０が移動カバー１０６と一体に動く。これにより、移動カバー１０６が開かれたとき、工作機械１００の前方及び上方に開口する開口領域１１４が生じ、作業者がワーク１２０の取り出し等、加工室１０２内の作業を容易に行うことができる。

また、このように構成されたミスト回収装置は、ミスト滞留部２０の下部に、凝縮液回収部材３０が配置されている。これにより、切削液のミストが冷えた液体（凝縮液）を凝縮液回収部材３０で回収することができる。

また、このように構成されたミスト回収装置は、ミスト滞留部２０の内側上面２６が傾斜している。これにより、切削液のミストが冷えて液体（凝縮液）になりミスト滞留部２０の内側上面２６に付着したとき、凝縮液が傾斜した内側上面２６をつたって、ミスト滞留部２０内から排出されやすくなる。

また、このように構成されたミスト回収装置は、内側上面２６及び内側側面２８にフッ素加工が施されている。これにより、内側上面２６及び内側側面２８に切削液の凝縮液が付着しにくくなる。

以上のように構成されたミスト回収装置１は、刃物台１０８を覆う固定カバー１０４と移動カバー１０６とを有する工作機械１００の上部に設けられ、工作機械１００の加工室１０２と連通したミスト滞留部２０を備えていることを特徴とする。

２．実施形態２
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施形態２に係るミスト回収装置２０１を説明する。図５は、実施形態２に係るミスト回収装置２０１が取り付けられている工作機械１００の斜視図であって、移動カバー１０６が開口されている図である。図６は、図５に示すミスト回収装置２０１のＣ−Ｃ断面における断面図である。
実施形態２に係るミスト回収装置２０１は、ミスト滞留部２０に連通し、ミスト滞留部２０内のミストを吸引する吸引部２と、吸引部２の駆動を制御する制御部１０とを備える点で実施形態１に係るミスト回収装置１と異なる。

（吸引部）
吸引部２は、ダクト４と吸引駆動部６とを有する。
ダクト４は、ミスト滞留部２０内に開口する開口部４ａを有しており、加工室１０２内を加工室１０２外に連通させている。加工室１０２外は、例えば、工作機械１００外の空間等である。加工室１０２内のミストは、吸引駆動部６の作動により、ダクト４を介して加工室１０２外に排出される。開口部４ａは、加工室１０２の内側面１０２ａに設けられている。好ましくは、開口部４ａは、ミスト滞留部２０の上方の内側面１０２ａに設けられる。開口部４ａの形状は、例えば直径が約１０ｃｍ〜３０ｃｍの円形である。開口部４ａは、網目状のカバー部材８で覆われている。カバー部材は、加工中に生じた切りくずがダクト４内に吸引されることを防ぐために設けられている。
吸引駆動部６は、例えば電気モータとシロッコファン、ターボファンをはじめとする既知の任意のファンから構成され、モータの駆動によりファンが回転し、加工室１０２内のミストを吸引する。ファンの容量としては、４ｍ^３／ｍｉｎ〜９０ｍ^３／ｍｉｎを例示できる。

（制御部）
制御部１０は、例えば、工作機械１００の工作機械制御部１１２から切削液の供給の開始／停止についての信号を受け取る。制御部１０は、工作機械制御部１１２から受信した信号に応じて吸引駆動部６の駆動を制御することで、吸引部２によるミストの吸引開始／停止を制御する。

このように構成されたミスト回収装置２０１は、吸引部２が、ミスト滞留部２０に滞留しているミストを吸引するので、加工室１０２内のミスト回収効率を上げることができる。

３．実施形態３
次に、図７を参照して、本発明の実施形態３に係るミスト回収装置３０１を説明する。図７は、工作機械１００に取り付けられた実施形態３に係るミスト回収装置３０１の構成を示すブロック図である。
実施形態３に係るミスト回収装置３０１は、吸引部２と、制御部１０と、さらに加工室１０２内に配置された湿度センサ１２とを備える点で実施形態１に係るミスト回収装置１と異なる。湿度センサ１２は、加工室１０２内の湿度についての信号を制御部１０に送る。制御部１０は、湿度センサ１２が検出する加工室１０２内の湿度に応じて、吸引部２の吸引量Ｑを変更する。

吸引量Ｑの変更方法は、例えば、湿度に比例させて吸引量Ｑを増減させる方法、測定された湿度と任意の基準値との差分に比例させて吸引量Ｑを増減させる方法、湿度が任意の上限閾値を超えていた場合、吸引量Ｑを所定量増加させる方法、湿度が任意の下限閾値を超えていた場合、吸引量Ｑを所定量減少させる方法等がある。

このように構成されたミスト回収装置３０１は、加工室１０２内の湿度に応じて吸引部２の吸引量Ｑを補正する。これにより、加工室１０２内に充満しているミストを効率的に回収することができる。

なお、実施形態２及び実施形態３では、ミスト回収装置２０１、３０１が制御部１０を備えていたが、これに限られるものではない。たとえば、ミスト回収装置２０１、３０１は制御部１０を有さず、工作機械制御部１１２が上述した制御部１０の機能を備えていてもよい。

なお、実施形態１を示した図２及び実施形態２を示した図５では、工作機械１００が旋盤機械として図示されているが、これに限られるものではない。工作機械１００は、例えばマシニングセンタや研削機械を含む、任意の種類の工作機械であってよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施形態における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

１、２０１、３０１ ミスト回収装置
２ 吸引部
４ ダクト
４ａ 開口部
６ 吸引駆動部
８ カバー部材
１０ 制御部
１２ 湿度センサ
２０ 滞留部
２２ 上面部
２４ 側面部
２６ 内側上面
２６ａ 中央部
２８ 内側側面
３０ 凝縮液回収部材
３２ 支持部材
１００ 工作機械
１０２ 加工室
１０２ａ 内側面
１０４ 固定カバー
１０４ａ 扉枠
１０６ 移動カバー
１０６ａ 開口側端部
１０８ 刃物台
１０８ａ 工具
１１０ 切削液吐出部
１１２ 工作機械制御部
１１４ 開口領域
１２０ ワーク

Claims (7)

1. 加工室を覆う固定カバーと移動カバーとを有する工作機械の上部に設けられ、上面部と四方を覆う側面部とを有し、下方に開口し前記加工室と連通する筐体であるミスト滞留部を備え、
   前記ミスト滞留部は、前記移動カバーの開閉動作と一体して動き、
   前記ミスト滞留部は、前記固定カバーより上方に位置し、前記移動カバーが開閉動作しても形状が変化しないことを特徴とする、ミスト回収装置。
2. 前記ミスト滞留部は、
   前記移動カバーが閉鎖状態のときは、前記加工室の上方に配置され、
   前記移動カバーが前記閉鎖状態から開放状態に向けて移動されるにつれて、前記加工室の上方を開放するように移動する、請求項１に記載のミスト回収装置。
3. 前記ミスト滞留部の前記上面部の内側上面は傾斜又は湾曲している、請求項１または２に記載のミスト回収装置。
4. 前記ミスト滞留部内の下方に、凝縮液回収部材が配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のミスト回収装置。
5. 前記ミスト滞留部の容量は、前記加工室の容量の３０％以上５０％以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載のミスト回収装置。
6. 前記ミスト滞留部に連通し、前記ミスト滞留部内のミストを吸引する吸引部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のミスト回収装置。
7. 前記加工室内又は前記ミスト滞留部内に配置された湿度センサと、
   前記湿度センサが検出する前記加工室内の湿度に応じて、前記吸引部の吸引量を変化させる制御部と、を有する、請求項６に記載のミスト回収装置。

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