(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、効率よくミストを気体から容易に分離し回収することができるミストコレクタおよびミスト分離回収方法を提供する。【解決手段】  本発明のミストコレクタ５は、管路７が接続されるケーシング５０と、このケーシング５０内に設けられた放電極５１および集塵極５２と、集塵極５２を冷却する冷却手段５３と、集塵極５２に吸着され液化したミストを回収するドレン５４と、を備えている。空気中に含まれるオイルミストは、放電により集塵極５２に吸着されるとともに、冷却された集塵極５２で飽和温度以下に冷却されて確実に効率よく液化し、ドレンパイプ５４ａからケーシング５０外に排出され回収される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミストを含む気体が流通されるケーシングと、
該ケーシング内に設けられて放電を発生させる放電極、および、該放電にょってミストを吸着する集塵極と、
該集塵極を冷却する冷却手段と、
前記集塵極に付着したミストを回収するドレンと、
を有することを特徴とするミストコレクタ。
【請求項２】
ケーシング内に配置された放電極と集塵極との間で放電を発生させるとともに前記集塵極を冷却し、前記ケーシング内にミストが含まれる気体を流通させて、前記集塵極にミストを付着させることにより、前記気体からミストを分離し回収することを特徴とするミスト分離回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミストコレクタ、およびミスト分離回収方法に関し、特に、油などのミストを含む気体の中からミストを分離して回収するミストコレクタ、およびミスト分離回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば切削加工においては、冷却、被切削性向上、刃具寿命向上、切粉流しなどの目的で、刃具とワークの切削対象部位との周辺にクーラントを吹き付けるなどして供給することが一般に行われている。吹き付けられたクーラントは、切削刃具の摩擦熱や回転などによって周囲に飛散して、微粒子（ミスト）となって空気中に浮遊する、すなわち、気体である空気中にミストが含まれる状態となる。このように、空気やガスなどの気体中に含まれるミストを分離し回収するために、ミストコレクタが使用されている。
従来のミストコレクタとしては、布などの濾過材を有するフィルタや、放電極と集塵極を有する電気集塵装置などが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、ガス導入部にガス整流装置を有し、該ガス整流装置にはガスが接触する接ガス部を冷却するための冷却手段が設けられていることなどを特徴とする電気集塵装置が開示されている。また、特許文献１には、水分および水溶性の紛体を含むガスを、電機集塵装置に導入し、該電気集塵装置に付設されたガス整流装置の表面で水分を凝縮させ、生じる凝縮水を流下させ除去することにより、該水溶性紛体を該ガス整流装置に付着させることなく捕集することを特徴とする水溶性紛体の捕集方法なども開示されている。
【０００４】
【特許文献１】再公表特許  ＷＯ００／１３８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ミストコレクタの従来の技術のうち、フィルタにあっては、捕集したミストにより濾過材を通過するときの気体の流動抵抗が大きくなることから、ミストを含む気体をフィルタに流通させるための手段が大型化するという問題や、濾過材が目詰まりしてミストを含む気体をフィルタに流通させることができなくなるなどの問題があった。
一方、上記ミストコレクタの従来の技術のうち、特許文献１に開示された電気集塵装置にあっては、ガス導入ダクトとコロナ放電領域との間に設けられたガス整流装置に冷却手段が設けられており、かかる冷却手段は、ガス整流装置の接ガス部を冷却するものであった。また、特許文献１に開示された水溶性紛体の捕集方法にあっては、電気集塵装置に付設されたガス整流装置の表面でガスの水分を凝縮させ、生じる凝縮水を流下させ除去するものであった。すなわち、特許文献１においては、コロナ放電領域に導入される前の段階でガスを冷却して、そのガスに含まれる水分を除去し、水溶性紛体だけをコロナ放電領域で捕集させるものであった。この特許文献１のように、ガス整流装置を通過するガスを冷却することは困難であり、特許文献１では水分除去効率がよくないという問題があった。さらに、特許文献１にあっては、ガス整流装置が多孔板であっても、ガス導入ダクトとコロナ放電領域との間に介装しなければならず、コロナ放電領域の小型化を図ることができないなどの問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、効率よくミストを気体から容易に分離し回収することができるミストコレクタおよびミスト分離回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のミストコレクタに係る発明は、上記目的を達成するため、ミストを含む気体が流通されるケーシングと、該ケーシング内に設けられて放電を発生させる放電極、および、該放電にょってミストを吸着する集塵極と、該集塵極を冷却する冷却手段と、前記集塵極に付着したミストを回収するドレンと、を有することを特徴とするものである。
また請求項２のミスト分離回収方法に係る発明は、上記目的を達成するため、ケーシング内に配置された放電極と集塵極との間で放電を発生させるとともに前記集塵極を冷却し、前記ケーシング内にミストが含まれる気体を流通させて、前記集塵極にミストを付着させることにより、前記気体からミストを分離し回収することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１の発明では、ケーシング内に配置された放電極と集塵極との間で放電が発生した状態で、ミストを含む気体がケーシング内に流通される。気体に含まれるミストは、気体から分離されて放電極に付着され、ドレンにより回収される。このとき、集塵極が冷却手段によって冷却されている。そのため、ミストを含む気体が飽和温度以下に冷却されて、ミストは、気体から確実に分離して、効率よく集塵極に付着し液化してドレンにより回収される。
請求項２の発明では、ケーシング内に配置された放電極と集塵極との間で放電を発生させた状態で、ケーシング内にミストが含まれる気体を流通させて、ミストを気体から分離させて集塵極に付着させる。このとき、集塵極をミストの飽和温度以下に冷却する。これにより、空気に含まれるミストは、気体から確実に分離されて効率よく集塵極に付着し液化して、ドレンにより回収される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、集塵極を冷却する冷却手段を有するという簡単な構成で、効率よくミストを気体から容易に分離し回収することができるミストコレクタを提供することができる。
請求項２の発明によれば、集塵極を冷却した状態でケーシング内にミストを含む空気を流通させるという簡単な構成で、効率よくミストを気体から容易に分離し回収することができるミスト分離回収方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最初に、本発明のミストコレクタを採用した切削加工装置の集塵システム全体の実施の一形態について、図１〜３に基づいて説明する。なお、同様の部分または相当する部分については同一符号を付してその説明を省略する。
切削加工装置の集塵システムは、概略、切削加工装置１の刃具１０とワークＷの周囲を取り囲む吸引カバー２と、吸引カバー２内の切粉とオイルミストとを含む空気を吸引する吸引手段３と、この吸引された空気から切粉を除去するためのサイクロン分離機４と、サイクロン分離機４によって切粉が除去されたオイルミストを含む空気からオイルミストを分離し回収するミストコレクタ５とを備えている。
【００１１】
切削加工装置１には、その刃具１０とワークＷの間にクーラントを供給する手段が設けられており、吸引カバー２は、発生した切粉やオイルミストが周囲に飛散しないように刃具１０とワークＷの周囲を取り囲むように設けられている。吸引カバー２とサイクロン分離機４を接続する管路６には、吸引手段３が介装されている。この実施の形態における吸引手段３は、空気Ａを供給することによって切粉とクーラントの微粒子となったミスト（以下、この実施の形態ではオイルミストという）とを含む空気Ｖを吸引カバー２から吸引してサイクロン分離機４に排出するベンチュリ管が採用されている。吸引手段３に供給される空気Ａは、工場にインフラストラクチャーとして設けられている圧縮空気供給配管からとり入れることができる。吸引手段３は、この実施の形態に限定されることなく、多翼ファンを有する送風機などを使用することもできる。
サイクロン分離機４は、公知のように、漏斗形の容器の上方側部に管路６が接続されるとともに、上面中央にミストコレクタ５に接続される管路７が接続されたもので、その下方には、旋回流によって分離された切粉を回収するための切粉ボックス８が配置されている。
【００１２】
ミストコレクタ５は、図２および図３に示すように、管路７が接続されるケーシング５０と、このケーシング５０内に設けられた放電極５１および集塵極５２と、集塵極５２を冷却する冷却手段５３と、集塵極５２に吸着され液化したミストを回収するドレン５４と、を備えている。
冷却手段５３には複数の孔５３ａが形成されており、集塵極５２は冷却手段５３の孔５３ａにそれぞれ挿通される円筒部５２ａと、各円筒部５２ａが接合された平板部５２ｂと、により構成されている。平板部５２ｂは、冷却手段５３の本体部５３ｂから所定長さだけ離間するよう配置されている。放電極５１は、各集塵極５２の円筒部５２ａ内にそのほぼ中心軸に沿ってそれぞれ延びるよう配置される電極部５１ａと、各電極部５１ａを互いに接続する接続部５１ｂと、により構成されている。放電極５１の電極部５１ａの先端は、集塵極５２の円筒部５２ａの先端（冷却手段５３の本体部５３ｂの上流側面）から突出する長さを有している。放電極５１と集塵極５２の少なくとも一方が直流高電圧に接続される。
冷却手段５３は、この実施の形態の場合、中空の箱状に成形された本体部５３ｂと、本体部５３ｂの内部空間５３ｃに水などの冷却媒体を供給・排出させるための冷却媒体導入部５３ｄおよび冷却媒体排出部５３ｅとを備えている。冷却媒体導入部５３ｄから所定温度の冷却媒体を本体部内に供給して冷却媒体排出部５３ｅから排出させることにより、本体部５３ｂの孔５３ａに挿通された集塵極５２の円筒部５２ａが所定の温度（後述する）に冷却され、円筒部５２ａを介して平板部５２ｂも冷却されることとなる。
【００１３】
放電極５１と集塵極５２とが設けられた冷却手段５３は、図２に示した実施の形態の場合、ケーシング５０内の底面に設けられた支持台５５によって、上方がミストを含む空気の流れ方向下流側（図の右方）に傾斜した状態で、ケーシング５０内を閉塞するように支持されている。
ドレン５４は、ケーシング５０の集塵極５２よりもミストを含む空気の流れ方向下流側の底面５０ａがロート状に成形されており、かかるロート状の底面５０ａに接続されたドレンパイプ５４ａにより構成されている。集塵極５２で捕集され液化されたミストは、ロート状の底面５０ａに集められて、ドレンパイプ５４ａからケーシング５０外に排出されて回収される。
【００１４】
次に、本発明のミスト分離回収方法の実施の一形態を、上述したように構成されたミストコレクタ５を含む切削加工装置の集塵システムを使用する場合により、その作動とともに図１〜３に基づいて説明する。
本発明のミスト回収分離回収方法は、概略、ケーシング５０内に配置された放電極５１と集塵極５２との間で放電を発生させるとともに集塵極５２を冷却した状態で、ケーシング５０内にミストが含まれる気体Ｍを流通させて、集塵極５２にミストを付着させることにより気体からミストを分離し回収するものである。
【００１５】
ミストコレクタ５は、ケーシング５０内に支持された冷却手段５３の本体部５３ｂには冷却媒体導入部５３ｄを介して所定の温度に調整された冷却媒体が供給され、本体部からは冷却媒体排出部５３ｅを介して冷却媒体が排出されている。これにより、集塵極５２は、本体部５３ｂに供給された冷却媒体により、その円筒部５２ａおよび平板部５２ｂが冷却される。また、集塵極５２と放電極５１には、直流電源供給手段により直流高電圧が印可されて放電が発生している。
このとき、吸引手段には空気が供給されており（図１の矢印Ａ）、この空気がベンチュリ管３の絞り部から噴出することによって（図１の矢印ａ）、吸引カバー２内の空気が吸引されて（図１の矢印Ｖ）サイクロン分離機４に供給される。
この状態で、切削加工装置１の刃具１０を回転駆動してワークＷを切削加工しつつ、刃具１０とワークＷの間にクーラントを供給する。吸引カバー２内から吸引される空気Ｖには、ワークＷを切削することにより発生した切粉と、切削刃具１０の回転によるクーラントの飛沫や切削加工時の摩擦熱により発生するクーラントの蒸気などによってクーラントの微粒子が空気中に浮遊したオイルミストと、が含まれることとなる。この空気Ｖは、吸引手段の空気Ａとともに管路７を介してサイクロン分離機４の上方に導入されると、その漏斗形の容器内で旋回流となり（図１の矢印Ｓ）、切粉が分離される。空気から分離された切粉は、容器内を降下して（図１の矢印Ｋ）下方に配置された切粉ボックス８に集められ回収される。一方、オイルミストを含む空気は、容器の上方から排出されて（図１の矢印Ｍ）管路７を介してミストコレクタ５に導入されて、ケーシング５０内の冷却手段５３の孔５３ａを通過する。
【００１６】
このとき、放電極５１と集塵極５２との間で放電が発生しており、且つ、集塵極５２が冷却手段５３によって冷却されているため、空気Ｍ中に含まれるオイルミストは、放電により集塵極５２に吸着されるとともに、冷却された集塵極５２で飽和温度以下に冷却されて確実に効率よく液化し、傾斜した状態の円筒部５２ａから平板部５２ｂを伝って（図２の鎖線で示した矢印Ｄ）、ケーシング５０のロート状に形成された底５０ａで集められて、ドレンパイプ５４ａからケーシング５０外に排出され回収される。オイルミストが除かれた空気は、クリーンエアとして大気中に放出される（図２の矢印Ｃ）。
【００１７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、集塵極５２で捕集される対象である気体中に含まれるミストは、空気以外のガスなどに含まれるオイルミスト以外の微粒子にも適用することができ、その種類や粒子の大きさを問わない。また、本発明のミストコレクタ５は、切削加工装置１の集塵システムに限定されることなく、研磨加工装置などの他の加工装置の集塵システムや、燃焼装置の排煙システムなどにも採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のミストコレクタが採用された切削加工装置の集塵システムの実施の一形態における構成全体を概略で示す断面図である。
【図２】本発明のミストコレクタの実施の一形態を示す断面図である。
【図３】本発明のミストコレクタの、放電極と集塵極と冷却手段との断面図（ａ）および正面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００１９】
５：ミストコレクタ、  ５０：ケーシング、  ５１：放電極、  ５２：集塵極、  ５３：冷却手段、  ５４：ドレン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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