(57)【要約】【課題】気体中のオイル分を効率良く捕集する。【解決手段】主捕集部２０と副捕集部３０とを有し、主捕集部２０を通過せずに主捕集部２０の側方を廻り込んだ気体を副捕集部３０の副捕集フィルタを通過させてオイル分を捕捉する。また、主捕集部２０の回転ブラシ体２１で捕捉されたオイル分は回転ブラシ体２１の回転により遠心力により外方に吹き飛ばされ、副捕集フィルタに付着する。副捕集部３０では、副捕集フィルタで捕捉したオイル分、及び回転ブラシ体２１からの飛散により付着したオイル分を下方に流れ落とす。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口と排出口とを設け密閉した箱体と、該箱体内において気体が所定の通路を通過するよう区画する仕切板と、気体が前記通路を通過するように強制的に気流を生成するためのファンと、高速で回転する円盤状の捕集体を有し気体を通過させて含有するオイル分を捕捉する主捕集部と、該主捕集部の周囲に略環状に固定して配置し、前記主捕集部を通過せずに前記主捕集部の周囲に廻り込んだ気体を通過させて含有するオイル分を捕捉する副捕集部とを備えたことを特徴とするオイルミスト捕集装置。
【請求項２】
前記副捕集部の筒状の側面部に１又は複数の捕集フィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載のオイルミスト捕集装置。
【請求項３】
前記副捕集部の後端に円環状の後面板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルミスト捕集装置。
【請求項４】
前記副捕集部は内側から外側に気体を通過させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載のオイルミスト捕集装置。
【請求項５】
前記副捕集部は、前記主捕集部から吹き飛ばされて付着したオイル分、及び前記副捕集部で捕捉したオイル分を下方に流れ落とすことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載のオイルミスト捕集装置。
【請求項６】
前記副捕集部を流れ落ちたオイル分は前記箱体の下部に溜めることを特徴とする請求項５に記載のオイルミスト捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場や作業所において発生する霧状のオイルミストからオイルや切削粉等を除去するオイルミスト捕集装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品の製造工場などの金属加工業の職場においては、金属等の切削、研削、鍛造時に、温度上昇を防止し、また切削性等を良好にするために、金属等の表面等に切削油を供給したり付着させることを行っている。しかし、この作業に伴って、加工時にオイルや切削粉を含む霧状のオイルミストが発生する。
【０００３】
このオイルミストを放置すると、工場内の全ゆる個所が油まみれとなる。例えば、蛍光灯や床面に付着すると、作業者が滑って怪我をする虞れがあり、電灯が暗くなるなどの作業環境が悪化する原因となる。
【０００４】
このようなことから、工場によっては環境衛生上の観点から、オイルミスト濃度の限界値を定めている場合もあり、捕集効率の高いオイルミスト捕集装置が要求されている。
【０００５】
オイルミストからオイル等を効率良く捕集する装置は従来から多用されている。例えば、特許文献１にはオイルミストコレクタ装置が開示されており、このオイルミストコレクタ装置によって装置ケーシング内に吸引されたオイルミストは、回転するオイルミスト処理板に衝突し、遠心力を利用してオイル分を装置ケーシングの内壁面に向って吹き飛ばし、内壁面にオイル分を付着させることにより、オイル分の捕集を行っている。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている粉塵除去装置は、天然又は合成の繊維や金属線等から成る液分離用の回転ブラシ体を設け、この回転ブラシ体を回転させることで特許文献１と同様に、遠心力を利用してオイル分を回転ブラシ体の周方向に飛散させてオイルミストからオイル分を分離、捕集を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５５０９３号公報
【特許文献２】特開平８−１８２９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１の図２−１、図４−１や特許文献２の図３に示す回転体の設置では、回転体を高速に回転状態で運転を続けると、回転体の周縁部と側壁面との間を廻り込んで通過するリーク流れが発生する。そして、このリーク流れは回転体表面の主捕集部を通過せずに排出口から排出される。
【０００９】
主捕集部を通過しないリーク流れは、全体の通過量の７％〜１０％程度に達する場合があり、このような場合では全体としてのオイル捕捉率は十分ではないという問題が生ずる。
【００１０】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、主捕集部を通過せずに廻り込んだ気体のオイル分を副捕集部で捕捉するオイルミスト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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係るオイルミスト捕集装置は、吸入口と排出口とを設け密閉した箱体と、該箱体内において気体が所定の通路を通過するよう区画する仕切板と、気体が前記通路を通過するように強制的に気流を生成するためのファンと、高速で回転する円盤状の捕集体を有し気体を通過させて含有するオイル分を捕捉する主捕集部と、該主捕集部の周囲に略環状に固定して配置し、前記主捕集部を通過せずに前記捕集部の周囲に廻り込んだ気体を通過させて含有するオイル分を捕捉する副捕集部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るオイルミスト捕集装置によれば、主捕集部により外周方向へ発生させる気流によって、主捕集部を通過せずに外周方向へ向かう気流を強制的に主捕集部の周囲を囲むように設置した副捕集部へ衝突させ、オイル分の捕集効率を高める。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】オイルミスト捕集装置の外観斜視図である。
【図２】オイルミスト捕集装置の横断面図である。
【図３】主捕集部の分解斜視図である。
【図４】変形例の主捕集部の斜視図である。
【図５】副捕集部の斜視図である。
【図６】主捕集部と副捕集部とを組合せた状態の正面図である。
【図７】主捕集部、副捕集部を通過する気体の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１はオイルミスト捕集装置の外観斜視図、図２は縦断面図である。オイルミスト捕集装置は密閉された箱体１０を有し、この箱体１０の側面には内部のメンテナンス等を行うための開閉扉１１が蝶番により取り付けられている。
【００１５】
箱体１０内には、気体が所定の通路を経て循環するように区画され、そのための仕切板１２が設けられている。オイル、切削粉等がミスト状になった気体は、箱体１０の前面中央に設けた筒状の吸入口１３から箱体１０内で回転する例えばターボファンから成るファン１４により箱体１０内に吸引される。
【００１６】
吸引された気体は主捕集部２０、副捕集部３０を通過することにより、気体中の切削粉等を含むオイル分が除去される。オイル分が捕集、除去された気体は、箱体１０の上部の格子状の排出口１５から排出するようになっている。
【００１７】
ファン１４は電動機１６の回転軸１７に固定されており、箱体１０の前面下部の管部１８は、箱体１０の下部に設けたオイルパン１９に捕集したオイル分を集めて抜き取るための図示しないコックを設けた抜取口である。
【００１８】
また、図示する矢印のうちでドットにより塗りつぶした矢印は、オイルミストを含む気体の流れを示し、ドットのない矢印は、オイルミストを捕集、除去した気体の流れを示している。
【００１９】
図３は主捕集部２０の分解斜視図であり、主捕集部２０は回転ブラシ体２１と背面板２２とから成る。これらの回転ブラシ体２１と背面板２２とを一体に貼り合わせた形状で箱体１０内に配置することになる。
【００２０】
円盤状の回転ブラシ体２１では、中央の金属製の円板部２１ａの周囲に、放射方向に向けた多数本の合成樹脂製の線状素材２１ｂが密にブラシ状に配列されている。線状素材２１ｂは、例えば複数本ずつの束として、円板部２１ａに設けた孔部を挿通させることにより固定している。
【００２１】
また、回転ブラシ体２１の直径は例えば直径３０ｃｍ程度の大きさとされているが、設置場所の規模に応じて、適宜の大きさのものを使用し、線状素材２１ｂは弾力性、柔軟性を備える合成樹脂製が好ましいが、金属製であっても支障はない。
【００２２】
線状素材２１ｂは回転ブラシ体２１の厚み方向に対して複数本が配列されているが、線状素材２１ｂの充填率、つまり線状素材２１ｂが所定空間中に占める割合は回転ブラシ体２１の捕集効率に影響を与え、充填率が高いほど捕集効率は大きい。また、線状素材２１ｂの線径は例えば０．１〜０．５ｍｍ程度であり、線径が細いほど捕集効率が高い。しかし、充填率が高くなるほど、また線径が細くなるほど、オイル分による目詰りが生じ易くなる傾向がある。
【００２３】
従って、線状素材２１ｂの線径が細過ぎると使用当初は捕集効率が高いが、時間の経過に伴いオイルによる目詰りが発生し、捕集効率が著しく低下する。このため、線状素材２１ｂの充填率、線径を適宜に選択することにより時間経過によるオイルの目詰り、つまり捕集効率の低下を緩和することができる。
【００２４】
回転ブラシ体２１の風下側であって背後に設けた背面板２２は、回転ブラシ体２１の直径よりも若干短い直径を有する円環状の金属板から成ることが好ましい。背面板２２と回転ブラシ体２１が同径の場合は、主捕集部２０が高速回転時に後述する背面板２２の窓部の裏側に線状素材２１ｂの先端部が入り込み、線状素材２１ｂの先端部が後方へ膨らむことがある。そこで、線状素材２１ｂの先端部が背面板２２の窓部の裏側に入り込むことを防止するため、回転ブラシ体２１の直径を背面板２２の直径よりも若干長くする必要がある。なお、回転ブラシ体２１の直径を背面板２２の直径よりも若干短くしても同様な効果を得ることができる。
【００２５】
回転ブラシ体２１の線状素材２１ｂの先端部の背面に相当する位置に、通気孔としての窓部２２ａが打ち抜いて設けられている。窓部２２ａに対し放射方向に沿って配置した縦枠部２２ｂと、窓部２２ａを横切るように円周方向に沿って配置した弧枠部２２ｃとにより窓部２２ａは区画されている。
【００２６】
図３に示す背面板２２においては、外周縁である外側の弧枠部２２ｃと内側の２つの弧枠部２２ｃにより区画され、放射方向に２重の窓部２２ａが配置されているが、窓部２２ａが放射方向へ１重又は３重以上になるように、適宜の弧枠部２２ｃの数を調整しても支障はない。
【００２７】
また、背面板２２の中央に配置される線状素材２１ｂは、中心にゆくにつれて密に配置されているため、気体が通り抜ける隙間が十分にない。従って、背面板２２の中央部に気体を通過させるための窓部２２ａを設ける必要がないので、窓部２２ａは背面板２２の外周近傍にのみ設ければよい。背面板２２の中央部に窓部２２ａを設けることなく板面状にすることにより、背面板２２の全体の剛性を増すことができる。
【００２８】
背面板２２に設けたビス孔２２ｄには、回転ブラシ体２１の円板部２１ａのビス貫通孔２１ｃを介して複数個のビス２３が螺合され、円板部２１ａの後面に背面板２２が固定されている。円板部２１ａ中央には後方から電動機１６の水平方向を向く回転軸１７が固定されており、ファン１４も主捕集部２０と電動機１６との間で回転軸１７に固定されている。そして、電動機１６の駆動によりファン１４と回転ブラシ体２１は共に回転するようになっている。
【００２９】
なお、主捕集部２０は回転ブラシ体２１でなくとも、図４に示すような金属製の回転網状体２４とすることもできる。この回転網状体２４は円板２４ａの周囲に複数個の枠部２４ｂを設けて、この枠部２４ｂ内に網状の主捕集フィルタ２４ｃが配置されている。そして、円板２４ａの中心部にはファン１４と同軸の電動機１６の回転軸１７が固定されている。主捕集フィルタ２４ｃは合成樹脂製又は金属製の線材がメッシュ１００程度の網目とされている。
【００３０】
箱体１０内に設置した回転ブラシ体２１（又は回転網状体２４）の周囲には、図５に示す副捕集部３０が図６に示すように略環状に組み合わせた状態で配置されており、この副捕集部３０は箱体１０内にネジ止め等により固定される。この副捕集部３０の前端には略環状の例えば正八角形の前面板３１が設けられ、更に副捕集部３０の後端には同様に円環状の後面板３２が設けられ、これらの間に筒状の枠体部３３が配置されている。
【００３１】
前面板３１には箱体１０内に固定するための複数の固定孔３４が設けられており、更に回転ブラシ体２１の背面板２２よりもやや径が大きい内径を有する円状の孔部３５が設けられている。また、後面板３２にも中央部に小孔部３６が設けられており、この小孔部３６は前面板３１の孔部３５よりもやや小さくされている。
【００３２】
枠体部３３の筒状の側面部は幾つかに区画され、これらの区画には合成樹脂製又は金属製の網状の複数の副捕集フィルタ３７が張られている。副捕集フィルタ３７は例えば直径０．１ｍｍ程度の合成樹脂製又は金属製の線材がメッシュ１００程度の網目とされている。
【００３３】
副捕集部３０の前面板３１、後面板３２、枠体部３３及び前面板３１を取り付けた箱体１０の一部は、箱体１０内の気体の流路を仕切る仕切板１２も兼ねている。
【００３４】
なお、この副捕集部３０の前面板３１は実施例の八角形とは限らず、主捕集部２０の周囲を囲む略環状であればよい。また、副捕集フィルタ３７も複数個に区画されていなくとも、単体のリング状に配置してもよい。
【００３５】
作動に際して、箱体１０の背面側に配置した電動機１６を駆動させると、回転軸１７を介してファン１４及び主捕集部２０が高速に回転する。ファン１４の回転により生じた圧力差によって、オイル分を含む気体を吸入口１３から箱体１０内に図２の矢印に示すように左から右へ向けて吸引し、主捕集部２０の前面から後面に向けて通過させる。
【００３６】
気体は、前面側の回転ブラシ体２１から背後の背面板２２に向けて流れ、図７の矢印に示すように殆どの気体は、回転ブラシ体２１の線状素材２１ｂ及び背面板２２の窓部２２ａを通して強制的に通過する。
【００３７】
主捕集部２０において、回転ブラシ体２１は例えば３０００ｒｐｍの速度で回転し、気体中のオイル分は線状素材２１ｂに衝突し、線状素材２１ｂに付着して捕捉される。主捕集部２０を通過した気体は、上部に流れて図２の矢印に示すように排出口１５から箱体１０の外部に排出される。
【００３８】
この捕集過程では、線状素材２１ｂで捕捉されたオイル分は線状素材２１ｂ上に凝集され、そのまま塊として線状素材２１ｂ上に留まるものもあるが、多くのオイル分は、回転ブラシ体２１が高速で回転することで発生する遠心力及び線状素材２１ｂの振動力により線状素材２１ｂから分離し、回転ブラシ体２１が高速で回転することで発生する外周方向への気流と共に外周方向へ吹き飛ばされる。
【００３９】
外周方向へ飛び散ったオイル分は、回転ブラシ体２１の高速回転により発生する気流と共に、回転ブラシ体２１の周囲を囲むように設置された副捕集部３０の副捕集フィルタ３７にぶつかる。ぶつかった際にオイル分は副捕集フィルタ３７に付着し、気体は通過する。付着したオイル分は副捕集フィルタ３７の表面で液状となって、重力により下部に流れ落ちながら移動し、箱体１０の下部の所定個所に設けられたオイルパン１９に集められる。
【００４０】
なお、主捕集部２０に図４に示す回転網状体２４を用いた場合においても、オイル分は主捕集フィルタ２４ｃにより捕捉され、オイル分に作用する遠心力によって外周方向に移動しながら、やがては回転網状体２４から外周方向へ発生する気流と共に周囲に吹き飛ばされ、副捕集部３０に付着することは同様である。主捕集フィルタ２４ｃにより捕捉されたオイル分は主捕集フィルタ２４ｃの網目により、回転ブラシ体２１の場合よりも外方に飛び散ることが少ない。
【００４１】
一方、主捕集部２０を通過せずに、副捕集部３０の前面板３１の孔部３５と回転ブラシ体２１の外周との間を廻り込むリーク流れによる気体が存在する。廻り込んだこの気体は、副捕集部３０の外側が内側よりも負圧であることから、多くは副捕集部３０の前面板３１と後面板３２の間を内側から外側の外周方向、つまり図７の通過する気体の説明図における上下方向に吸引される。
【００４２】
同時に廻り込んだリーク流れによる気体は、回転ブラシ体２１が高速で回転することで発生する外周方向への気流によっても、副捕集部３０の前面板３１と後面板３２の間を内側から外側の外周方向へ流れるので、含まれたオイル分は枠体部３３に取り付けた副捕集フィルタ３７により吸引、通過し、捕捉される。
【００４３】
更に、副捕集部３０に後面板３２を設けることによりリーク流れは塞き止められ、気体は副捕集フィルタ３７を通過する方向に流れ易くなる。なお、後面板３２は副捕集部３０に設けなくても支障はない。
【００４４】
副捕集フィルタ３７を通過することでオイル分が除去された気体は、図２及び図７の矢印に示すように主捕集部２０を通過した気体と一体になって共に排出口１５から排出される。
【００４５】
そして、気体が副捕集部３０を通過することにより捕集されたオイル分は、主捕集部２０によって吹き飛ばされ副捕集フィルタ３７に付着したオイル分と共に、副捕集フィルタ３７に沿って下方に流れ落ち、副捕集フィルタ３７の下部から落下してオイルパン１９に溜められる。溜められたオイル分は適当な時間間隔で管部１８から外部に抜き取られる。
【００４６】
また、実施例では、ファン１４、主捕集部２０を同一の電動機１６により作動させているが、例えば回転数を異なるようにするために別個の電動機により回転させることもできる。
【００４７】
なお、箱体１０に副捕集部３０を設けない場合と設けた場合とで一定の風速で、かつ所定量のオイル分を含む気流を発生させて比較実験したところ、副捕集部３０を設けない箱体１０では、捕集する割合を示す捕集効率ηが８７．２％であった。これに対して、副捕集部３０を設けた箱体１０では、捕集効率ηが９５．５％に達した。つまり、１２．８％の除去できなかったオイル分を副捕集部３０を設けることで４．５％に低減したことになり、除去できなかったオイル分の内、約６５％のオイル分が副捕集部３０によって捕集されたことになる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  箱体
１２  仕切板
１３  吸入口
１４  ファン
１５  排出口
１９  オイルパン
２０  主捕集部
２２  背面板
２４  回転網状体
３０  副捕集部
３１  前面板
３２  後面板
３７  副捕集フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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