(57)【要約】【課題】  工作機械における部品の切削加工時に発生するオイルミスト等の粒径が約１μｍ程度の微細なミストの回収を可能とする小型で捕集効率の優れたミスト類の捕集装置を提供すること。【解決手段】  ケース１に連通して設けたファンケーシング８内にターボファン２０を配置し、ターボファンの吸込口２１に設けたフィルター２５は、多数の小孔２７が形成された筒体２６の胴部に、メッシュ１０μｍの不織布からなる少なくとも１層の内側デミスター部材と、メッシュ５０μｍの不織布からなる２〜３層の中間デミスター部材と、メッシュ１００μｍの不織布からなる３〜４層の外側デミスター部材を順に巻装してなり、モータ装置１５によりターボファン２０を回転させることによってケース１内に吸引される空気中のミスト類を高速回転するフィルター２５により除去し、フィルター２５を通過した空気をファンケーシング８の吐出口１０から排出させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミスト類を含む空気が流入するケース内に臨むようにモータ装置の出力軸を配置し、その出力軸にファン及びフィルターを取り付け、そのモータ装置によりファンを回転させることによってケース内に吸引される空気中のミスト類をフィルターにより除去して清浄な空気を外部へ排出するように構成したミスト類の捕集装置において、
前記ケースの開口端に連通するように設けたファンケーシング内に前記ファンとしてのターボファンを配置し、そのターボファンの吸込口の周縁部に前記フィルターを着脱可能に設け、そのフィルターは、多数の小孔が形成された筒体の胴部に、メッシュ１０μｍの不織布からなる少なくとも１層の内側デミスター部材と、メッシュ５０μｍの不織布からなる２〜３層の中間デミスター部材と、メッシュ１００μｍの不織布からなる３〜４層の外側デミスター部材を順に重ねるように巻装してなり、前記モータ装置によりターボファンを高速回転させることによってミスト類を含む空気をケース内に吸引し、その吸引された空気中のミスト類を回転するフィルターにより除去し、そのフィルターの小孔から筒体内を通過した空気をターボファンへ流入させてファンケーシングの吐出口から外部へ排出するように構成したことを特徴とするミスト類の捕集装置。
【請求項２】
ミスト類を含む空気が流入するケース内に臨むようにモータ装置の出力軸を配置し、その出力軸にファン及びフィルターを取り付け、そのモータ装置によりファンを回転させることによってケース内に吸引される空気中のミスト類をフィルターにより除去して清浄な空気を外部へ排出するように構成したミスト類の捕集装置において、
前記ケースの開口端に連通するように設けたファンケーシング内に前記ファンとしてのターボファンを配置し、そのターボファンの吸込口の周縁部に前記フィルターを着脱可能に設け、そのフィルターは、多数の小孔が形成された筒体の胴部に、メッシュ１０μｍ程度の不織布により多数の襞が凹凸状に連接されたフィルター部材を装着してなり、前記モータ装置によりターボファンを回転させることによってミスト類を含む空気をケース内に吸引し、その吸引された空気中のミスト類を回転するフィルターにより除去し、そのフィルターの小孔から筒体内を通過した空気をターボファンへ流入させてファンケーシングの吐出口から外部へ排出するように構成したことを特徴とするミスト類の捕集装置。
【請求項３】
前記ケース及び出力軸を横向きとした横型又は縦向きとした縦型に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のミスト類の捕集装置。
【請求項４】
前記ケースに注水手段の注水口を設け、その注水口から回転するフィルターの外表面に対して洗浄水を滴下させるように設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のミスト類の捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的なワーク類の洗浄・乾燥作業及び工作機械における部品の切削加工時に発生する鉱物性軽質オイルミスト・水溶性オイルミスト、溶接作業場においてアーク溶接時に発生するオイル分を含むヒューム等の粒径が約１μｍ程度のミスト類の捕集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種ミスト類の捕集装置には、固定型フィルター方式、デミスター方式、衝突板方式、電気集塵方式等の様々な方式のものが知られている。捕集対象のミストとしては、鉄材等のアーク溶接時に発生するオイル分を含むヒューム、工作機械における部品の切削加工時に発生する鉱物性軽質オイルミスト等である。特に、鉄材のアーク溶接時に発生するオイル分を含むヒュームについては、粒子の大きさが１μｍという微細なものであることから捕集が困難な状況である。かかる微細ミストは、油臭、工場におけるミストの拡散を要因とする「かすみ現象」の要因となるため、作業環境の改善・作業者の健康保護の観点からもそれらの問題を解消するミスト類の捕集装置の開発が要望されている。
【０００３】
実公平４８−７７４５号公報には、上ケースと下ケースを重合して一体化したファンケーシング内に突出させたモータの出力軸に、フェルト様物質で構成された円板形のファン兼用フィルターを２枚重ねて固定し、そのフィルターの重合面に遠心ファンを構成する複数個のファンブレードを放射状に挟持固定し、吸気口からファンケーシング内に流入した塵埃を含む空気がフィルターを通るときに当該塵埃をろ過されてケーシングの排気口から外へ排出されるように構成した「空気清浄機」が開示されている。
【０００４】
その実用新案公報に記載された空気清浄機では、フィルターをフェルト様物質で構成された円板形としているが、フィルターの孔の大きさについて何も記載されていない。さらには、フィルターによって塵埃をろ過するという記載内容から見て、溶接時に発生するヒュームや微細なオイルミストの捕集を対象とする構造とはされていない、と言えよう。
【０００５】
また、実用新案登録第２５８０３１１号公報に記載された「空気清浄機用羽根車」は、モータの軸に固定するボスを設けた主円板と吸気口を設けた副円板との間に、その吸気口から流入する空気を円周方向へ案内しつつ送出する多数の羽根を設けた羽根車において、その羽根が通気性を有する金属多孔体をパンチングプレートで挟着して補強した構成とされている。この空気清浄機において、吸気口から吸引された汚染空気は羽根によって円周方向へ送出されるときにろ過されるが、その金属多孔体のみでは塵埃の捕集を十分に行なうことができないため、本体側に吸着マットやフェルト濾材によって形成したフィルター層を設けて汚染物質を除去する構造としている。
しかして、前述した何れの公報に開示された空気清浄機においても、ファンケーシング等に吸入された塵埃若しくは汚染物質を含む空気の全てが、回転するフィルターや羽根車を通過するようには構成されていなく、明細書の記載内容から見て溶接時に発生するヒュームや微細なオイルミストの捕集を想定した考案ではない、と思われる。
【特許文献１】実公平４８−７７４５号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５８０３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、工作機械における部品の切削加工時に発生するオイルミスト、アーク溶接時に発生するオイル分を含むヒューム等の粒径が約１μｍ程度の微細なミストの回収を可能とする小型で捕集効率の優れたミスト類の捕集装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、ミスト類を含む空気が流入するケース内に臨むようにモータ装置の出力軸を配置し、その出力軸にファン及びフィルターを取り付け、そのモータ装置によりファンを回転させることによってケース内に吸引される空気中のミスト類をフィルターにより除去して清浄な空気を外部へ排出するように構成したミスト類の捕集装置において、前記ケースの開口端に連通するように設けたファンケーシング内に前記ファンとしてのターボファンを配置し、そのターボファンの吸込口の周縁部に前記フィルターを着脱可能に設け、そのフィルターは、多数の小孔が形成された筒体の胴部に、メッシュ１０μｍの不織布からなる少なくとも１層の内側デミスター部材と、メッシュ５０μｍの不織布からなる２〜３層の中間デミスター部材と、メッシュ１００μｍの不織布からなる３〜４層の外側デミスター部材を順に重ねるように巻装してなり、前記モータ装置によりターボファンを高速回転させることによってミスト類を含む空気をケース内に吸引し、その吸引された空気中のミスト類を回転するフィルターにより除去し、そのフィルターの小孔から筒体内を通過した空気をターボファンへ流入させてファンケーシングの吐出口から外部へ排出するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、ミスト類を含む空気が流入するケース内に臨むようにモータ装置の出力軸を配置し、その出力軸にファン及びフィルターを取り付け、そのモータ装置によりファンを回転させることによってケース内に吸引される空気中のミスト類をフィルターにより除去して清浄な空気を外部へ排出するように構成したミスト類の捕集装置において、前記ケースの開口端に連通するように設けたファンケーシング内に前記ファンとしてのターボファンを配置し、そのターボファンの吸込口の周縁部に前記フィルターを着脱可能に設け、そのフィルターは、多数の小孔が形成された筒体の胴部に、メッシュ１０μｍ程度の不織布により多数の襞が凹凸状に連接されたフィルター部材を装着してなり、前記モータ装置によりターボファンを回転させることによってミスト類を含む空気をケース内に吸引し、その吸引された空気中のミスト類を回転するフィルターにより除去し、そのフィルターの小孔から筒体内を通過した空気をターボファンへ流入させてファンケーシングの吐出口から外部へ排出するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載のミスト類の捕集装置において、前記ケース及び出力軸を横向きとした横型又は縦向きとした縦型に構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
同様の目的を達成するために請求項４に記載した発明は、請求項１〜３の何れかに記載のミスト類の捕集装置において、前記ケースに注水手段の注水口を設け、その注水口から回転するフィルターの外表面に対して洗浄水を滴下させるように設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
（請求項１の発明）
このミスト類の捕集装置は、ミストを含む空気を高速回転するフィルターを通過させて当該ミストを除去し、清浄化された空気を外部へ排出するコンパクトな構造であって、フィルターのデミスター部材のメッシュの大きさを３段階とすることにより、水滴がファンケーシングの吐出口から吐出する現象を解消し、粒径が約１μｍ程度の大きさのミストやオイル分を含む粘着性ヒュームの捕集・除去を効率的に行なうことが可能である。さらには、ミストが工作機械室や工場内に拡散する事態を回避する有効な対策手段となることから、作業環境の良好化、工場におけるミストの拡散を要因とする「かすみ現象」の解消に寄与することができる。
【００１２】
（請求項２の発明）
このミスト類の捕集装置は、ミストを含む空気を高速回転するフィルターを通過させて当該ミストを除去し、清浄化された空気を外部へ排出するコンパクトな構造であって、粒径が約１μｍ程度の大きさのミストやオイル分を含む粘着性ヒュームの捕集・除去を効率的に行なうことが可能である。
【００１３】
（請求項３の発明）
このミスト類の捕集装置は、横型若しくは縦型の何れの形式にも構成することができるので、様々な設置場所に対応させることが可能である。
【００１４】
（請求項４の発明）
このミスト類の捕集装置は、注水口から回転するフィルターの外表面に対して洗浄水を滴下させるように設けているので、フィルターの表面に付着するヒューム・オイルミストを洗い流すと共に遠心力作用によりそれらを洗浄水と一緒にはね飛ばすことにより、ミスト類の捕集効率を高めると共にフィルターの清掃を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置の縦断側面図、図２は図１におけるｍ−ｍ線拡大断面図、図３は第２実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置の縦断側面図、図４は図３におけるｎ−ｎ線拡大断面図である。
【００１６】
（実施形態例１）
第１実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置Ａを図１に示す。その捕集装置Ａの横向きとされたケース１は、円筒形状ケース本体２の胴部２ａの適宜箇所に吸入口３、ドレン口４を開設し、一方の開口端２ｂにカバー６を取付け、他方の開口端２ｃにファンケーシング８が連通するように設けられている。そのファンケーシング８は、二つ割に形成されたケース本体側ケーシング部８ａとモータ側ケーシング部８ｂとを合着して図示しないボルトで締付けることにより一体化するように設けられている。１０はファンケーシング８のケーシング室９に連通するように形成された吐出口である。モータ側ケーシング部８ｂの中心に配設された取付け座８ｃには、モータ装置１５を取り付けている。その取付け座８ｃの中心部に形成された段付穴８ｄには、環状シール１１とボールベアリング１２とが順に装着されている。
【００１７】
モータ装置１５の出力軸１８は、モータ本体１６の後部に内蔵されたボールベアリング１７と前記ボールベアリング１２とにより回転自由に支持されている。前記ケーシング室９に突出する出力軸１８の先端部１８ａには、ファンとしてのターボファン２０のボス２０ａを挿入してナット２２を螺着することにより当該ターボファン２０を固定している。その出力軸１８の後端部１８ｂには、冷却ファン２３ａを備えたフライホィール２３を取付けている。そのターボファン２０の吸込口２１の周縁部２１ａには、フィルター２５のベース部２６ａをボルト３２により締付け若しくはその締め付けを緩めることにより当該フィルター２５を着脱可能に設けている。
【００１８】
なお、ターボファン２０については、−１．０ｋＰａ〜−２．５ｋＰａの真空度を得られるものを採用することが望ましい。
【００１９】
そのフィルター２５は、多数の小孔２７が形成された筒体２６の胴部２６ｂに、メッシュ１０μｍ、厚さ０．３ｍｍの不織布からなる少なくとも１層の内側デミスター部材２８と、メッシュ５０μｍ、厚さ約３〜５ｍｍの不織布からなる２〜３層の中間デミスター部材２９と、メッシュ１００μｍ、厚さ約３〜５ｍｍの不織布からなる３〜４層の外側デミスター部材３０を順に重ねるように巻装して構成されている。３１は外側デミスター部材３０の外側の３箇所に装着された固定バンドである。このフィルター２５は、本発明の目的とする粒径が約１μｍ程度の微細なミスト、オイル分を含む粘着性ヒュームの捕集・除去を行なうことが可能な素材である。
【００２０】
なお、上記フィルター２５はモータ装置１５により毎分３６００回転数で駆動回転されるが、回転バランスについては、バランスウェイトを取付けるなどにより適宜に調整を施すようにする。
【００２１】
３５はケース本体２の胴部２ａに開設された注水口、３６はその注水口３５に接続された開閉弁である。その注水口３５には図示しない注水手段が接続されるが、水道水を洗浄水として使用する場合には水道の蛇口に連結するように設ける。洗浄水については、注水口３５から回転するフィルター２５の外表面に対して毎分約１００〜５００ｃｃの量を滴下させるように設ける。
【００２２】
以上により、一般的なワーク類の洗浄・乾燥作業及び工作機械における部品の切削加工時に発生する鉱物性軽質オイルミスト・水溶性オイルミスト、溶接作業場においてアーク溶接時に発生するオイル分を含むヒューム等の粒径が約１μｍ程度のミスト類を含む空気を、モータ装置１５の駆動によりターボファン２０を高速回転させて吸入口３からケース１内に吸引し、その吸引された空気中のミストを回転するフィルター２５により除去し、そのフィルター２５の小孔２７から筒体２６内を通過した清浄な空気をターボファン２０の吸込口２１へ流入させてファンケーシング８の吐出口１０から外部へ排出する第１実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置Ａが構成される。
【００２３】
（実験１）
本発明のミスト類の横型捕集装置Ａについて、空気圧３００ｋＰａにて軟質オイルを噴霧させることにより発生させた微細ミストの捕集性能を下記条件で実験を行なった。
フィルター        ：外径１５０ｍｍ×内径１００ｍｍ×長さ１５０ｍｍ
フィルターの回転数：３６００ｒｐｍ
ターボファン      ：空気量６ｍ３／分、真空圧力−１．２ｋＰａ
モータ装置の動力  ：１．５ｋｗ
【００２４】
実験の結果、ターボファンの吐出口にて測定したオイルミスト量は、０．１２ｍｇ／ｍ３であった。
【００２５】
（実施形態例２）
第２実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置Ｂを図３に示す。この捕集装置Ｂは、フィルター４５の構造以外の構成について、上述した第１実施形態のミスト類の横型捕集装置Ａと同様の構成とされているので、それと同一構成部分については当該捕集装置Ａの説明に用いた符号をそのまま流用して図面に記載し、詳しい説明を省略する。
【００２６】
図３において、ターボファン２０の吸込口２１の周縁部２１ａには、フィルター４５のベース部４６ａをボルト３２により締付け若しくはその締め付けを緩めることにより当該フィルター４５を着脱可能に設けている。
【００２７】
そのフィルター４５は、多数の小孔４７を形成した筒体４６の胴部４６ｂに被着されたフィルター補強材４８を介して円筒形に形成されたフィルター材５０を外装しており、そのフィルター材５０の両端に保護板５１，５２が夫々宛がわれてそれらを接着剤により固定している。
【００２８】
図４に示すように、そのフィルター材５０は、メッシュ１０μｍ程度の不織布により多数の襞を凹凸状に連接して筒形に形成されており、その大きさについては：外径２００〜５００ｍｍ、長さ２００〜５００ｍｍ程度に設けられている。このフィルター材５０は、本発明の目的とする粒径が約１μｍ程度の微細なミスト、オイル分を含む粘着性ヒュームの捕集・除去を行なうことが可能な素材である。
【００２９】
５５はフィルター材５０を固定するためのバランサーを兼ねた押さえ部材である。このフィルター材５０は、上記筒体４６にラバー製シールパッキン５３を装着してから挿入し、保護板５１にラバー製シールパッキン５４を宛がった状態で押え部材５５の中心孔５６に通したボルト５７を筒体４６のメネジ部４６ｃに螺合することにより当該筒体４６に取付けられている。
【００３０】
なお、フィルター材５０については、ボルト５７を緩めて押え部材５５を外してから当該フィルター材５０を引張ることにより筒体４６から簡単に取り外すことができる。
【００３１】
以上により、一般的なワーク類の洗浄・乾燥作業及び工作機械における部品の切削加工時に発生する鉱物性軽質オイルミスト・水溶性オイルミスト、溶接作業場においてアーク溶接時に発生するオイル分を含むヒューム等の粒径が約１μｍ程度のミスト類を含む空気を、モータ装置１５の駆動によりターボファン２０を高速回転させて吸入口３からケース１内に吸引し、その吸引された空気中のミストを回転するフィルター４５により除去し、そのフィルター４５の小孔４７から筒体４６内を通過した清浄な空気をターボファン２０の吸込口２１へ流入させてファンケーシング８の吐出口１０から外部へ排出する第２実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置Ｂが構成される。
【００３２】
（実験２）
本発明のミスト類の横型捕集装置Ｂについて、空気圧３００ｋＰａにて軟質オイルを噴霧させることにより発生させた微細ミストの捕集性能を下記条件で実験を行なった。
フィルター        ：外径２００ｍｍ×展開面積１０００ｃｍ２
、メッシュ１０μｍの不織布（化成品）
フィルターの回転数：３６００ｒｐｍ
ターボファン      ：空気量６ｍ３／分、真空圧力−１．５ｋＰａ
モータ装置の動力  ：１．５ｋｗ
【００３３】
実験の結果、ターボファンの吐出口にて測定したオイルミスト量は、０．０８ｍｇ／ｍ３であった。
【００３４】
以上に述べた通り、このミスト類の捕集装置は、ミストを含む空気を高速回転するフィルターを通過させることにより当該ミストを除去し、清浄化された空気を外部へ排出するコンパクトな構造であって、水滴がファンケーシングの吐出口から吐出する現象を解消し、粒径が約１μｍ程度の大きさのミストやオイル分を含む粘着性ヒュームの捕集・除去を効率的に行なうことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置の縦断側面図
【図２】図１におけるｍ−ｍ線拡大断面図
【図３】第２実施形態にかかるミスト類の横型捕集装置の縦断側面図
【図４】図３におけるｎ−ｎ線拡大断面図
【符号の説明】
【００３６】
Ａ・・・ミスト類の横型捕集装置（第１実施形態）
１・・・ケース
３・・・吸入口
２ｃ・・・（他方の）開口端
８・・・ファンケーシング
１０・・・吐出口
１５・・・モータ装置  １８・・・出力軸
２０・・・ターボファン
２１・・・吸込口  ２１ａ・・・周縁部
２６・・・筒体  ２６ｂ・・・胴部
２５・・・フィルター
２７・・・小孔
２８・・・内側デミスター部材
２９・・・中間デミスター部材
３０・・・外側デミスター部材
３５・・・注水口
Ｂ・・・ミスト類の横型捕集装置（第２実施形態）
４５・・・フィルター
４６・・・筒体  ４６ｂ・・・胴部
４７・・・小孔
５０・・・フィルター材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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