JP7330536B2 - Vacuum device for wet drilling device and wet drilling device provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート、タイルや石材等の穿孔対象物に冷却液を供給しながら穿孔を行う湿式穿孔装置用のバキューム装置およびこれを備えた湿式穿孔装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vacuum device for a wet-type drilling device that performs drilling while supplying cooling liquid to a drilling object such as concrete, tiles, stone, etc., and a wet-type drilling device having the same.
コンクリート構造物に穿孔する湿式穿孔装置の冷却液を取り除くには吸引ポンプが必要である。例えば、特許文献1には、穿孔部分に供給された冷却液等を吸引する吸引ポンプと、吸引ポンプにより吸引された冷却液等を貯留する回収タンクとを備えた湿式穿孔装置が記載されている。湿式穿孔装置で使用される吸引ポンプは、一般的に工業用の汎用真空ポンプが使用されている。
A suction pump is required to remove the coolant in wet drilling equipment that drills into concrete structures. For example,
工業用の汎用真空ポンプは、穿孔部分の高さより低い位置に設置される。仮に、汎用真空ポンプを穿孔部分の高さより高い位置に設置して吸引した場合、冷却液等を吸いきれずに穿孔部分に逆流してしまうことになるからである。また、工業用の汎用真空ポンプは、モータ出力が大きすぎるため、無駄に電力を消費するにも関わらず、吸引力が小さい。 A general-purpose vacuum pump for industrial use is installed at a position lower than the height of the perforated part. This is because, if a general-purpose vacuum pump is installed at a position higher than the height of the perforated portion and sucks, the coolant or the like cannot be sucked up and flows backward to the perforated portion. In addition, general-purpose vacuum pumps for industrial use have too high a motor output, so power is wasted but suction force is small.
そこで、本発明においては、穿孔時に発生する冷却液を含む排出物を、工業用の汎用真空ポンプよりも小さな出力のポンプを利用して大きな吸引力により回収することが可能な湿式穿孔装置用のバキューム装置およびこれを備えた湿式穿孔装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, there is provided a wet-type drilling apparatus capable of recovering a discharge containing a cooling liquid generated during drilling with a large suction force using a pump having a smaller output than an industrial general-purpose vacuum pump. An object of the present invention is to provide a vacuum device and a wet drilling device having the same.
本発明のバキューム装置は、穿孔対象物に冷却液を供給しながら穿孔を行う湿式穿孔装置用のバキューム装置であって、冷却液を含む排出物を回収する回収タンクと、穿孔対象物の穿孔部分と回収タンクとに接続されるホースと、回収タンク内のエアを吸引して減圧状態に維持することによりホースを通じて排出物を前記回収タンク内へ吸引するダイヤフラムポンプとを有するものである。 A vacuum device of the present invention is a vacuum device for a wet-type drilling device that performs drilling while supplying cooling liquid to an object to be drilled. and a recovery tank, and a diaphragm pump for sucking the discharge into the recovery tank through the hose by sucking the air in the recovery tank to maintain a reduced pressure state.
本発明のバキューム装置によれば、ダイヤフラムポンプにより回収タンク内のエアを吸引して減圧状態に維持し、この回収タンク内と穿孔対象物の穿孔部分との圧力差によりホースを通じて排出物を穿孔部分から回収タンク内へ吸引することができる。 According to the vacuum device of the present invention, the air in the collection tank is sucked by the diaphragm pump to maintain the reduced pressure state, and the pressure difference between the inside of the collection tank and the perforated portion of the object to be perforated causes the discharged material to flow through the hose to the perforated portion. can be sucked into the recovery tank from the
ここで、ダイヤフラムポンプは、回収タンク内を-0.03MPa(ゲージ圧、以下同じ。)以下、より好ましくは-0.04MPa以下、さらに好ましくは-0.05MPa以下に維持するものであることが望ましい。回収タンク内を-0.03MPa以下に維持することによって、回収タンクを穿孔対象物の穿孔部分の高さより高い位置に設置しても排出物を回収タンク内に吸引することが可能となる。 Here, the diaphragm pump maintains the inside of the recovery tank at −0.03 MPa (gauge pressure, the same shall apply hereinafter) or less, more preferably −0.04 MPa or less, further preferably −0.05 MPa or less. desirable. By maintaining the inside of the collection tank at −0.03 MPa or less, it becomes possible to suck the discharged matter into the collection tank even if the collection tank is installed at a position higher than the perforated portion of the object to be perforated.
本発明のバキューム装置は、穿孔対象物に密着して穿孔部分を覆う弾性体を有するものであることが望ましい。これにより、穿孔部分への外気の流入を防ぎ、弾性体内部を減圧状態として穿孔部分から勢い良く排出物を吸引することができる。 It is desirable that the vacuum device of the present invention has an elastic body that adheres closely to the object to be drilled and covers the drilled portion. As a result, it is possible to prevent the inflow of outside air into the perforated portion and reduce the pressure inside the elastic body to forcefully suck the discharged matter from the perforated portion.
本発明のバキューム装置は、ダイヤフラムポンプの排気側に防塵フィルタを有することが望ましい。湿式穿孔装置では、冷却液はコンクリート、タイルや石材等の穿孔対象物の粉塵(研削粉)と混合された状態で回収タンク内に吸引されるが、冷却液に溶け込まなかった粉塵等を防塵フィルタによって除去することができる。 The vacuum device of the present invention preferably has a dust filter on the exhaust side of the diaphragm pump. In the wet drilling equipment, the cooling liquid is mixed with dust (grinding powder) of the drilling object such as concrete, tiles and stones, and is sucked into the recovery tank. can be removed by
本発明のバキューム装置は、ダイヤフラムポンプの吸気側に防塵フィルタを有することが望ましい。これにより、上述のように冷却液に溶け込まなかった粉塵等がダイヤフラムポンプに入り込まないようにすることが可能となる。 The vacuum device of the present invention preferably has a dust filter on the suction side of the diaphragm pump. As a result, it is possible to prevent the dust or the like that has not dissolved in the cooling liquid from entering the diaphragm pump as described above.
本発明の湿式穿孔装置は、穿孔対象物に冷却液を供給しながら穿孔を行う湿式穿孔装置であって、上記本発明のバキューム装置を備えたものである。本発明の湿式穿孔装置によれば、ダイヤフラムポンプにより回収タンク内のエアを吸引して減圧状態に維持し、この回収タンク内と穿孔対象物の穿孔部分との圧力差によりホースを通じて排出物を穿孔部分から回収タンク内へ吸引することができる。 A wet piercing apparatus of the present invention is a wet piercing apparatus that performs piercing while supplying cooling liquid to an object to be pierced, and includes the vacuum device of the present invention. According to the wet-type perforating apparatus of the present invention, the air in the collection tank is sucked by the diaphragm pump to maintain a reduced pressure state, and the discharge material is perforated through the hose due to the pressure difference between the inside of the collection tank and the perforated portion of the object to be perforated. part can be sucked into the collection tank.
(1)冷却液を含む排出物を回収する回収タンクと、穿孔対象物の穿孔部分と回収タンクとに接続されるホースと、回収タンク内のエアを吸引して減圧状態に維持することによりホースを通じて排出物を前記回収タンク内へ吸引するダイヤフラムポンプとを有するバキューム装置により、穿孔時に発生する冷却液を含む排出物を、工業用の汎用真空ポンプよりも小さな出力で大きな吸引力により回収することが可能となり、省電力化および低騒音を実現できる。 (1) A recovery tank for recovering the discharge containing the cooling liquid, a hose connected to the perforated portion of the object to be punched and the recovery tank, and a hose that sucks the air in the recovery tank and maintains it in a decompressed state. and a diaphragm pump for sucking the discharge into the recovery tank through a vacuum device to collect the discharge containing the cooling liquid generated during drilling with a larger suction force and a smaller output than an industrial general-purpose vacuum pump. is possible, and power saving and low noise can be realized.
(2)回収タンク内を-0.03MPa以下に維持することによって、回収タンクを穿孔対象物の穿孔部分の高さより高い位置に設置しても排出物を回収タンク内に吸引することが可能となり、作業性が向上する。 (2) By maintaining the inside of the recovery tank at -0.03 MPa or less, it becomes possible to suck the discharged matter into the recovery tank even if the recovery tank is installed at a position higher than the perforated portion of the object to be perforated. , workability is improved.
(3)穿孔対象物に密着して穿孔部分を覆う弾性体を有する構成により、穿孔部分への外気の流入を防ぎ、弾性体内部を減圧状態として穿孔部分から勢い良く排出物を吸引することができるため、ダイヤフラムポンプを小型化することができ、さらなる省電力化を実現できる。 (3) The structure having the elastic body that covers the perforated part in close contact with the object to be perforated prevents the inflow of outside air into the perforated part, reduces the pressure inside the elastic body, and vigorously sucks the excrement from the perforated part. Therefore, the size of the diaphragm pump can be reduced, and further power saving can be achieved.
(4)ダイヤフラムポンプの排気側に防塵フィルタを有する構成により、冷却液に溶け込まなかった粉塵等を防塵フィルタによって除去することができ、環境負荷を低減することができる。 (4) The structure having a dust filter on the exhaust side of the diaphragm pump can remove dust that has not dissolved in the cooling liquid by the dust filter, thereby reducing the environmental load.
(5)ダイヤフラムポンプの吸気側に防塵フィルタを有する構成により、冷却液に溶け込まなかった粉塵等がダイヤフラムポンプに入り込まないようにして、ダイヤフラムポンプの故障を防ぐことができる。 (5) The diaphragm pump has a dust-proof filter on the suction side of the diaphragm pump.
図1は本発明の実施の形態におけるバキューム装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vacuum device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施の形態におけるバキューム装置1は、水等の冷却液を含む排出物を回収する回収タンク10と、コンクリート、タイルや石材等の穿孔対象物C0の穿孔部分C1と回収タンク10とに接続されるホース11と、回収タンク10内のエアを吸引するダイヤフラムポンプ12とを有する。ホース11は、耐圧ホースである。ダイヤフラムポンプ12は、回収タンク10内の上部空間10Aにチューブ10Bを介して接続されている。
As shown in FIG. 1, the
ダイヤフラムポンプ12は、回収タンク10内のエアを吸引して減圧状態に維持することにより、ホース11を通じて排出物を回収タンク10内へ吸引するものである。ダイヤフラムポンプ12は、回収タンク10内の圧力を-0.03MPa~-0.07MPaに維持可能な吸引能力を有するものを使用する。この範囲の吸引能力を有するダイヤフラムポンプ12の出力は最大でも26W程度である。
The
なお、本実施形態におけるバキューム装置1により吸引する排出物は、コンクリート、タイルや石材等の穿孔対象物に冷却液を供給しながら穿孔した際に発生する冷却液を含むスラリー状の排出物であり、ダイヤフラムポンプ12に吸引すると故障の原因となるが、ダイヤフラムポンプ12は回収タンク10内の上部空間10Aに接続されているため、スラリー状の排出物はダイヤフラムポンプ12により吸引されないようになっている。
It should be noted that the discharge sucked by the
また、ダイヤフラムポンプ12の排気側には、防塵フィルタ13を備える。穿孔により発生する粉塵は冷却液に溶け込んでスラリー状となるため飛散することはほとんどないが、穿孔中に冷却液が切れた場合、粉塵がダイヤフラムポンプ12内を通過して排気されることになる。そこで、ダイヤフラムポンプ12の排気側に防塵フィルタ13を備えることで、冷却液に溶け込まなかった粉塵を排気から除去した後、大気中に放出することが可能となっている。
A
さらに、図示しないが、ダイヤフラムポンプ12と防塵フィルタ13との配置を互いに逆にした構成や、ダイヤフラムポンプ12の吸気側にも防塵フィルタ13と同様の防塵フィルタを備えた構成とすることも可能である。これにより、上述のように冷却液に溶け込まなかった粉塵等がダイヤフラムポンプ12に入り込むのを防止することが可能となり、ダイヤフラムポンプ12の故障を防ぐことが可能となる。
Furthermore, although not shown, it is possible to adopt a configuration in which the
また、バキューム装置1は、穿孔対象物C0に密着して穿孔部分C1を覆うゴム等の弾性体14を有する。弾性体14は、湿式ドリル2の先端部分に設けられる。
The
図2は図1のバキューム装置を備えた湿式穿孔装置の全体構成図、図3は図2のバキューム装置本体の拡大図、図4は図2のバキューム装置本体のフィルタ部の分解斜視図、図5は図2のドリル部の拡大図、図6は図2のドリル部の先端部の拡大断面図である。 2 is an overall configuration diagram of a wet drilling device equipped with the vacuum device of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of the main body of the vacuum device of FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the filter portion of the main body of the vacuum device of FIG. 5 is an enlarged view of the drill part of FIG. 2, and FIG. 6 is an enlarged sectional view of the tip of the drill part of FIG.
図2に示すように、本発明の実施の形態における湿式穿孔装置は、前述のバキューム装置1と、湿式ドリル2と、湿式ドリル2に冷却液や空気等を圧送する圧送ポンプ装置(図示せず。)から構成される。湿式ドリル2は、穿孔対象物C0に圧送ポンプ装置により圧送される冷却液や空気等を供給しながらドリルビット20を回転させて穿孔を行うものである。湿式ドリル2としては、例えば特開2019-72919号公報に開示のものを使用することができる。図6に示すように、ドリルビット20内には、ドリルビット20の先端に冷却液等を供給する供給路21が形成されている。ドリルビット20の先端には供給路21に連通されたスリット状の吐出口22が形成されている。
As shown in FIG. 2, the wet drilling apparatus according to the embodiment of the present invention includes the
図5および図6に示すように、弾性体14は、湿式ドリル2の先端部分に嵌合される装着部14Aと、回転するドリルビット20の側面に密着し、ドリルビット20の先端に供給される冷却液等の漏れを防止するドリルビットシール部14Bと、穿孔対象物C0に密着して穿孔部分C1を密封し、冷却液等の漏れや外気の流入(エア漏れ)を防止する穿孔部シール部14Cとを有する。ドリルビットシール部14Bの側面には冷却液等を含む排出物を吸い込む吸込口14Dが設けられている。ホース11は吸込口14Dに接続されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図3に示すように、バキューム装置1は、回収タンク10上にダイヤフラムポンプ12が搭載されたものである。図4に示すように、ダイヤフラムポンプ12の排気側にはフィルタ室12Aが設けられている。防塵フィルタ13は、フィルタ室12A内に交換可能に装着され、フィルタ固定プレート12Bおよび排気プレート12Cによりダイヤフラムポンプ12に固定される。防塵フィルタ13は、活性炭およびHEPAフィルタ(JIS Z 8122)から構成される。
As shown in FIG. 3, the
上記構成のバキューム装置1では、湿式ドリル2により穿孔対象物C0に冷却液や空気等を供給しながらドリルビット20を回転させて穿孔を行う際、まず、湿式ドリル2の先端部分に装着された弾性体14を穿孔対象物C0の穿孔部分C1に押し付け、ダイヤフラムポンプ12を駆動して回収タンク10内を-0.03MPa以下に減圧する。この状態において、ドリルビット20の先端に冷却液等を供給しながらドリルビット20を回転させて穿孔を行うと、穿孔により発生した冷却液等を含む排出物が、回収タンク10内と穿孔部分C1との圧力差により吸込口14Dからホース11を通じて回収タンク10内へ吸引される。
In the
なお、穿孔作業中はダイヤフラムポンプ12により回収タンク10内のエアを吸引し続けることによって、回収タンク10内を-0.03MPa以下の減圧状態に維持することができ、穿孔時に発生する冷却液等を含む排出物を、工業用の汎用真空ポンプよりも小さな出力で大きな吸引力により回収することが可能であり、省電力化を実現できる。また、このバキューム装置1は吸引力が大きいため、図7に示すように、回収タンク10を湿式ドリル2の位置(穿孔対象物C0の穿孔部分C1)よりも高い位置(例えば、3m程度高い位置。)に設置しても排出物を回収タンク10内へ吸引することが可能である。
During the drilling operation, the air in the
特に、ダイヤフラムポンプ12は、モータ音も小さいため、工業用の真空汎用ポンプに比べて静音での作業が可能となる。また、本実施形態におけるバキューム装置1では、穿孔対象物C0に密着して穿孔部分C1を覆うゴム等の弾性体14を備え、穿孔部分C1を密封し、冷却液等の漏れやエア漏れを防止しているため、ダイヤフラムポンプ12の吸引能力を最小限に抑えることが可能である。したがって、ダイヤフラムポンプ12を小型化することができ、さらなる省電力化を実現できる。
In particular, since the
また、湿式穿孔装置では、冷却液はコンクリート、タイルや石材等の穿孔対象物C0の粉塵(研削粉)と混合された状態で回収タンク10内に吸引されるが、冷却液に溶け込まなかった粉塵等は、ダイヤフラムポンプ12の排気側に設けられたフィルタ室12Aに送り込まれ、防塵フィルタ13の活性炭およびHEPAフィルタによって順次除去された後、排気口12Dから排出される。したがって、排気口12Dから排出される排気は、クリーンであり、環境負荷を低減することができる。
In the wet drilling apparatus, the cooling liquid is mixed with the dust (grinding powder) of the drilling object C0 such as concrete, tiles, and stones, and is sucked into the
上記実施形態におけるバキューム装置1による吸引試験を行い、回収タンク10内に設定する最も良い圧力を検証した。
A suction test was conducted using the
試験には、ダイヤフラムポンプ12として出力19W(最大出力26W)、吸引能力-0.07MPaのものを使用した。回収タンク10の容量は10Lである。また、ホース11として、耐圧ホース(外径φ8mm、内径φ5.5mm、長さ3.5m)を使用した。
In the test, a
試験手順は以下の通りとした。
(1)床上3mの位置にダイヤフラムポンプ12および回収タンク10を設置し、ホース11を下方向へ垂らした。
(2)床面に水道水を入れた水バケツを設置した。
(3)ダイヤフラムポンプ12を作動させて回収タンク10内圧力が設定値に達した後、ホース11の先端部を水バケツに入れ、水道水を吸引させた。
(4)吸引開始から水道水が3m上にある回収タンク10に到達するまでの時間を計測した。
The test procedure was as follows.
(1) A
(2) A water bucket filled with tap water was placed on the floor.
(3) After the
(4) Time was measured from the start of suction until the tap water reached the
表1に検証結果を示す。 Table 1 shows the verification results.
上記検証結果から、回収タンク10内の圧力は-0.03MPa以下とすることが好ましく、より好ましくは-0.04MPa以下、さらに好ましくは-0.05MPa以下に維持することが望ましいことが分かった。回収タンク10内を-0.03MPa以下に維持することによって、回収タンク10を穿孔対象物C0の施工部分の高さより高い位置に設置しても排出物を回収タンク10内に吸引することが可能である。
From the above verification results, it was found that the pressure in the
本発明は、コンクリート、タイルや石材等の穿孔対象物に冷却液を供給しながら穿孔を行う湿式穿孔装置用のバキューム装置およびこれを備えた湿式穿孔装置として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a vacuum device for a wet drilling device that drills holes while supplying cooling liquid to an object to be drilled such as concrete, tiles and stones, and a wet drilling device including the same.
1 バキューム装置
2 湿式ドリル
10 回収タンク
11 ホース
12 ダイヤフラムポンプ
12A フィルタ室
12B フィルタ固定プレート
12C 排気プレート
12D 排気口
13 防塵フィルタ
14 弾性体
14A 装着部
14B ドリルビットシール部
14C 穿孔部シール部
14D 吸込口
20 ドリルビット
1
Claims (4)
前記冷却液を含む排出物を回収する回収タンクと、
前記穿孔対象物の穿孔部分と前記回収タンク内の上部空間とに接続されるホースと、
前記回収タンク内の上部空間に接続され、前記回収タンク内のエアを吸引して減圧状態に維持することにより前記ホースを通じて前記排出物を前記回収タンク内へ直接吸引するダイヤフラムポンプと、
前記ダイヤフラムポンプの排気側または吸気側のいずれか一方または両方に設けられたHEPAフィルタを含む防塵フィルタと
を有するバキューム装置。 A vacuum device for a wet-type drilling device that performs drilling while supplying cooling liquid to a drilling object,
a recovery tank for recovering the effluent containing the cooling liquid;
a hose connected to the perforated portion of the perforated object and the upper space in the recovery tank;
a diaphragm pump that is connected to the upper space in the recovery tank and sucks the air in the recovery tank to maintain a reduced pressure state, thereby directly sucking the discharge into the recovery tank through the hose;
a dust filter including a HEPA filter provided on either or both of the exhaust side and the intake side of the diaphragm pump;
A vacuum device with
請求項1から3のいずれか1項に記載のバキューム装置を備えた湿式穿孔装置。 A wet-type drilling device that performs drilling while supplying cooling liquid to a drilling object,
A wet drilling device comprising the vacuum device according to any one of claims 1 to 3 .
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