(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体とともに吸引された搬送物を気体から分離する搬送物分離装置であって、
内径が上方に向けて拡大された拡径部と、
拡径部の下部に設けられ気体および搬送物を吸込む吸気口部と、
拡径部の上部に設けられた分離部と、
分離部の上部に設けられ内径が上方に向け縮小する縮径部と、
縮径部の小径側に設けられ吸引された気体が排気される排気口と、
分離部の上部内に設けられ分離部内で分離されなかった搬送物を捕捉するフィルタ機構と、
分離部に対し縮径部を開いて分離部の上部を開放する開放機構と
を具備したことを特徴とする搬送物分離装置。
【請求項２】
吸気口部は、拡径部の下部にて中心位置より外周側に偏心させた状態で設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の搬送物分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体とともに吸い込んだ搬送物を分離する搬送物分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械は、穿孔時に発生する切削くずや粉塵を収集する集塵装置を有している。この集塵装置は、周方向に沿った蛇腹状の周面部を有するサイクロン本体を備えており、このサイクロン本体の周面部に対して排出管が接続され、サイクロン本体の上部に垂直に気体排出管が挿入されている。そして、この排出管からサイクロン本体内へと排出された流体をサイクロン本体内で旋回させて、このサイクロン本体の蛇腹状の周面部にて切削くずや粉塵を分離させる。また、このサイクロン本体にて分離された切削くずや粉塵を、このサイクロン本端の下端側に取り付けられている集塵部へと落下させて集塵させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−８８１１９号公報（第３−４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した穿孔装置の集塵装置では、サイクロン本体内に導入された流体が減速されることなく気体排出管へと排出されるため、切削くずや粉塵も流体とともに気体排出管に排出されるおそれがあり、サイクロン本体にて切削くずや粉塵を効率良く分離することが容易ではないという問題を有している。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、搬送物を効率良く分離できる搬送物分離装置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】
【０００５】
請求項１記載の発明は、気体とともに吸引された搬送物を気体から分離する搬送物分離装置であって、内径が上方に向けて拡大された拡径部と、拡径部の下部に設けられ気体および搬送物を吸込む吸気口部と、拡径部の上部に設けられた分離部と、分離部の上部に設けられ内径が上方に向け縮小する縮径部と、縮径部の小径側に設けられ吸引された気体が排気される排気口と、分離部の上部内に設けられ分離部内で分離されなかった搬送物を捕捉するフィルタ機構と、分離部に対し縮径部を開いて分離部の上部を開放する開放機構とを具備した搬送物分離装置である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の搬送物分離装置における吸気口部が、拡径部の下部にて中心位置より外周側に偏心させた状態で設けられているものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、気体の流速は、拡径部の吸気口部側から分離部側に進むに連れて徐々に低下するので、気体より質量が大きな搬送物を、最も流速の低下する分離部にて効率良く分離でき、気体のみを縮径部および排気口より吸引排気できる。さらに、分離部内で分離されなかった搬送物をフィルタ機構により捕捉除去できるとともに、開放機構により分離部の上部を開放して、フィルタ機構のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、吸気口部が外周側に偏心させた状態で設けられているので、拡径部の内部に旋回上昇流が発生し、気体と、この気体より質量が大きな搬送物とを、遠心分離作用により効率良く分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図１乃至図５に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
搬送物分離装置11は、サイクロン式集塵装置であって、図１および図２に示すように、上下方向に沿った軸方向を有する細長円筒状の内周面を有する回収部である吸込タンク12を備えている。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、この吸込タンク12の軸方向の一端側である下端側には、円筒状の旋回部13が設けられている。この旋回部13の外周面には、切粉などの搬送物を気体とともに吸込む管状の吸気口部14が一体的に連通接続されている。この吸気口部14の先端部に導入口としての吸気口15が設けられており、この吸気口15が搬送物を回収する管路に連通接続されている。
【００１２】
この吸気口部14は、この吸気口部14の軸方向を旋回部13の外周面の接線方向に沿わせるように、吸込タンク12の旋回部13の中心からずれた位置に、偏心させて、すなわちオフセットさせて取付けられている。また、この吸気口部14は、この吸気口部14の軸方向を吸込タンク12の軸方向に直交させつつ水平方向に沿わせた状態で取り付けられている。したがって、この吸気口部14は、この吸気口部14から旋回部13内へと吸い込まれる吸気風を、この旋回部13の内周面に沿って流入させて、この旋回部13内で上下方向に沿った軸方向を有する渦巻き状に旋回させてサイクロン状態の旋回風にする。
【００１３】
旋回部13の下側には、シャッタ（図示せず）により開閉可能な搬送物排出口を有する開閉装置（図示せず）のハウジング16が接続され、このハウジング16内に一時的に堆積された搬送物を排出することが可能である。
【００１４】
旋回部13の上側には、内径が上方に向けてテーパ状に拡大された拡径部17が同心状に連通接続されている。この拡径部17は、旋回部13の上端縁から鉛直方向に対して外側に、例えば約３０゜の角度で傾斜した方向に拡開したテーパ状の内周面を有している。この拡径部17の下部にて中心位置より外周側にオフセットした状態で、前記吸気口部14が設けられている。
【００１５】
そして、この拡径部17の上部には、円筒状の分離部18が接続されている。この分離部18は、拡径部17の上端縁の内径寸法に等しい内径寸法を有するとともに、この拡径部17の高さ寸法より大きな高さ寸法を有する内周面を備えた円筒状に形成されている。すなわち、この分離部18は、吸込タンク12内へと吸い込まれて旋回部13にて旋回されて拡径部17にて旋回速度が低下された旋回風から搬送物を吸込タンク12の下端側に向けて軸方向分離させるための部分である。
【００１６】
さらに、この分離部18の上端部には開口部19が設けられている。また、分離部18の上部内には、分離部18内で分離されなかった搬送物を捕捉する図４および図５に示すフィルタ機構20が設けられている。
【００１７】
このフィルタ機構20は、図４および図５に示すように、円盤状の複数、例えば３枚のフィルタ体21が一対のメッシュ体22にて挟まれた状態で取り付けられている。そして、これらフィルタ体21は、吸込タンク12内での遠心分離では分離できない微細な切粉などの搬送物を吸込風から物理ろ過して分離させる。また、これら一対のメッシュ体22は、直線状の鉄骨が格子状に直交した状態で溶接されて平面視円盤状に形成されている。そして、これら一対のメッシュ体22の一方は、吸込タンク12の開口部19から分離部18内へと挿入されて、この開口部19より下側の位置に係止されている。さらに、これら一対のメッシュ体22の他方は、一方のメッシュ体22上にフィルタ体21を積層させた状態で、このフィルタ体21上に積層されて取り付けられている。
【００１８】
そして、この吸込タンク12の分離部18の開口部19には、この分離部18の軸方向の一端側である上端縁から上方に向けて内側にテーパ状に傾斜して縮径した周面部23を有する縮径部24が同心状に開閉可能に取り付けられている。この縮径部24は、吸込タンク12の分離部18の開口部19に対してボルト止めされて取り外し可能に取り付けられている。すなわち、この縮径部24は、分離部18の開口部19に対して取り外し可能に取り付けられて、この開口部19を閉塞させている。
【００１９】
そして、この縮径部24の周面部23は、吸込タンク12の分離部18の上端縁から上方に向けて同心状に縮径したテーパ状に形成されている。具体的に、この縮径部24の周面部23は、図４に示すように、分離部18の上端縁から鉛直方向に対して内側に、例えば約３０゜の角度で傾斜した方向に縮径したテーパ状の内周面25を有している。すなわち、この内周面25は、分離部18にて旋回速度が低下された旋回風を絞って整流させて、縮径部24内での旋回風の乱流を整流させる整流手段である。
【００２０】
さらに、この縮径部24の小径側である上端側には円盤状の平坦面部26が設けられ、この平坦面部26の中央部には、排気口27が開口形成されている。この排気口27には、排気管を経て吸引手段としてのブロワファン（図示せず）の吸込口が連通され、このブロアファンの排気口は排気管を経て大気に開放されている。
【００２１】
分離部18と縮径部24との間には、分離部18に対し縮径部24を開いて分離部18の上部を開放する開放機構31が設けられている。この開放機構31は、分離部18の上部開口縁に沿った外周面から全周にわたって複数のボルト取付ブラケット32が径方向に突設され、これらのボルト取付ブラケット32に軸33によりボルト34の下端部がそれぞれ上下方向回動自在に軸支され、一方、縮径部24の下部に一体に設けられたフランジ部35には、各ボルト34と嵌合する嵌合溝36がそれぞれ設けられ、これらの嵌合溝36に嵌合された各ボルト34の上部には嵌合状態を固定するナット37がそれぞれ螺合されている。
【００２２】
なお、分離部18の下部の外側面には、１対の取付板38が取付けられリブ39により補強されている。この取付板38により、搬送物分離装置11の吸込タンク12を、回収した搬送物を排出できる所定の高さ位置に設置する。
【００２３】
次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。
【００２４】
工作機械などから排出された切粉などの搬送物は、排気口27に接続されたブロワファン（図示せず）の吸引作用により、旋回部13にオフセット状態で接続された吸気口部14より空気とともに旋回部13内へと吸込まれて、この旋回部13内で吸込風が渦巻き状に旋回しながら、拡径部17内に上昇する。このとき、旋回中の搬送物には、その質量に応じた遠心力が作用し、切粉などの搬送物のような重量物は、旋回部13および拡径部17の内壁側に遠心分離される。
【００２５】
拡径部17内では、この拡径部17の内壁に沿って移動する搬送物は、中心部ほど上昇速度の大きな空気流の影響を受けにくいため、また、断面積の漸次拡大にともなって吸込風の上昇速度そのものが徐々に低下するので、搬送物を吸込風とともに上昇させようとする力が低下するため、さらに、拡径部17の内壁との接触により搬送物の旋回速度が低下するため、搬送物に作用する自重の影響が大きくなり、多くの搬送物は自重で落下し、開閉装置（図示せず）のハウジング16内に堆積する。
【００２６】
分離部18では、その内壁面に沿って搬送物の自重落下作用が継続され、搬送物は下方へ、空気は上方へ分離される。空気が分離部18の上端側に取り付けられている各フィルタ体21を通過する際に、遠心分離できなかった微細な搬送物は、フィルタ体21にて物理的に濾過捕捉して空気から分離され、縮径部24の内周面25にて漸次絞られて整流された後に、この縮径部24の排気口27から排気管部28内へと排出される。
【００２７】
一方、ハウジング16内に一時的に堆積された搬送物は、開閉装置（図示せず）のシャッタ（図示せず）を開けることで、その排出口より下方へ排出される。
【００２８】
また、フィルタ体21の目詰まりを解消させるなどのメンテナンス作業をするときは、開放機構31の各ナット37を回動操作して緩め、各ボルト34を軸33を支点に倒すようにして縮径部24のフランジ部35の各嵌合溝36から外し、縮径部24を分離部18上から取外すことで、分離部18の上端を開口して、フィルタ体21およびメッシュ体22を脱着する。
【００２９】
以上のように、上記一実施の形態によれば、吸込タンク12内へと空気を吸い込ませる吸気口部14を、旋回部13の中心からずれたオフセット位置に取り付けたので、この吸気口部14から吸い込まれた空気が旋回部13の内周面に沿って旋回しながら拡径部17の内壁面に沿って上昇する旋回上昇流が発生するが、空気より質量が大きな搬送物は、遠心分離作用により旋回部13および拡径部17の内壁面に沿って旋回しながら、低速化するので、自重によって下降し、上昇する空気流から効率良く分離できる。
【００３０】
特に、拡径部17の内周面の内径寸法が上方に向けて徐々に大きくなるので、この拡径部17内にて吸込風が上方に進むにつれて上昇速度が徐々に低下されて、十分に低速化された吸込風を、最も流速の低下する分離部18内へと送るので、この分離部18内で搬送物をより確実に軸方向分離でき、吸込タンク12内に空気とともに吸い込まれた搬送物の分離回収をより効率良くできる。
【００３１】
さらに、この吸込タンク12の分離部18の上側に、フィルタ体21を取り付けたことにより、拡径部17および分離部18にて搬送物が分離された後の吸込風中の離できなかった微細な搬送物をフィルタ体21にて物理的に濾過させて除去できる。したがって、この吸込タンク12の排気口27からの搬送物の排出を防止できる、ブロワファン（図示せず）のフィンや内周面への搬送物の付着や損傷を簡単な構成で確実に防止できる。
【００３２】
また、吸込タンク12の分離部18の上側の開口部19に、上方に向けて同心状に縮径した周面部23を有する縮径部24を取り付けたことにより、フィルタ体21を通過した風が、縮径部24の周面部23の内周面25にて漸次絞られて整流され、乱流となることが抑制されながら、排気管部28内へと排出されるので、この排気管部28に取り付けられているブロアファン（図示せず）の負担を低減できる。
【００３３】
さらに、開放機構31により分離部18の上部を開放して、フィルタ機構20のメンテナンスを容易に行なうことができる。このとき、ナット37を回動操作するとともにボルト34を軸33を支点に倒し起こすだけの操作で縮径部24を簡単に脱着できる。
【００３４】
なお、上記一実施の形態では、搬送物分離装置11の吸込タンク12内へと吸い込まれる気体を空気としたが、この吸込タンク12内へと吸い込まれる気体を空気以外の不活性ガスなどの気体とすることもできる。また、自動工作機械２から排出される搬送物をブロワファン（図示せず）による吸込風にて搬送する構成としたが、この自動工作機械２から排出される搬送物以外の固体の搬送物や液体などであっても対向させて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る搬送物分離装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】同上分離装置を示す側面図である。
【図３】同上分離装置の一部を示す平面図である。
【図４】同上分離装置の一部を切り欠いた正面図である。
【図５】同上分離装置の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
11    搬送物分離装置
14    吸気口部
17    拡径部
18    分離部
20    フィルタ機構
24    縮径部
27    排気口
31    開放機構
【図１】
0004730781.tif 000002
【図２】
0004730781.tif 000003
【図３】
0004730781.tif 000004
【図４】
0004730781.tif 000005
【図５】
0004730781.tif 000006