(57)【要約】【課題】  油煙等の粒径の小さい排出物も除去することができる排出物除去装置を提供する。【解決手段】  本発明は、空気に含有された微細な排出物を捕捉して除去するための排出物除去装置１である。排出物除去装置１は、排出物の導入口１０ａの下方に径が絞られた縮径部１１を有する回収管１０と、回収管１０の縮径部１１の下方に連接され、噴霧される油を回収管１０内に導く注油管２０と、回収管１０の下部に設けられ、排出物は捕集するが空気は通過させる第１フィルタ３０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気に含有された微細な排出物を捕捉して除去するための排出物除去装置であって、
排出物の導入口の下方に径が絞られた縮径部を有する回収管と、
前記回収管の前記縮径部の下方に連接され、噴霧される油を前記回収管内に導く注油管と、
前記回収管の下部に設けられ、排出物は捕集するが空気は通過させる第１フィルタと、を備える排出物除去装置。
【請求項２】
前記回収管を支持し、槽内が前記第１フィルタを介して前記回収管内と連通する貯油槽をさらに備え、
前記貯油槽は、前記第１フィルタの下方に油滴を溜める貯油部を有し、
前記第１フィルタと前記貯油部との間には、油滴の飛散を防止する飛散防止板が設けられている請求項１に記載の排出物除去装置。
【請求項３】
前記貯油槽は、空気を排出するための排出口を有し、
前記回収管から前記排出口へと至る空気の流路に、排出物は捕集するが空気は通過させる第２フィルタが設けられている請求項２に記載の排出物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排出物除去装置に関するもので、特に油煙またはオイルミストを除去するための排出物除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加工機械等から排出される空気に含まれるオイル等のミストを除去する装置として、例えば特許文献１のようなミスト回収装置が知られている。このようなミスト回収装置は、両端部に空気の入口および出口が形成されたケーシングの内部に、フィルタが設けられており、ミストを含んだ空気がフィルタを通過することで、フィルタによりミストが回収されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなフィルタを通過させて空気からミストを回収する装置では、ミストよりも粒径の小さい油煙（粒径１μｍ以下）は空気とともにフィルタを通過してしまい、油煙を十分に除去できないという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、油煙等の粒径の小さい排出物も除去することができる排出物除去装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る排出物除去装置は、空気に含有された微細な排出物を捕捉して除去するための排出物除去装置であって、排出物の導入口の下方に径が絞られた縮径部を有する回収管と、回収管の縮径部の下方に連接され、噴霧される油を回収管内に導く注油管と、回収管の下部に設けられ、排出物は捕集するが空気は通過させる第１フィルタとを備える。
【０００７】
本発明の排出物除去装置では、排出物を含む空気が導入される回収管の内部に注油管から油が噴霧されている。排出物は主に油煙、オイルミストおよび／またはダスト（切屑または研磨粉等）からなるが、油煙またはオイルミスト等の油分を含む排出物は油と衝突して一体となる。これにより、粒径の小さい油煙等の排出物でも油と一体となることで大きな粒径の油滴となる。回収管の下部には排出物を捕集することができる第１フィルタが取り付けられており、第１フィルタによって油滴が回収される。このように、粒径の小さい油煙等の排出物でも噴霧させた油と衝突させて一体とすることで粒径の大きい油滴とすることができ、第１フィルタによって回収することができる。
【０００８】
好ましい実施形態の排出物除去装置においては、回収管を支持し、槽内が第１フィルタを介して回収管内と連通する貯油槽をさらに備え、貯油槽は、第１フィルタの下方に油滴を溜める貯油部を有し、第１フィルタと貯油部との間には、油滴の飛散を防止する飛散防止板が設けられている。
【０００９】
第１フィルタに回収された油滴は、油滴同士が集まって大粒の油滴となり、第１フィルタ内に留まりきれなくなった大粒の油滴は貯油槽内に滴下することがある。滴下した油滴は、貯油槽内の貯油部に貯留されるが、第１フィルタを通過した空気が貯留された油と衝突すると、貯留された油から微小な油滴を跳ね上げることがあり、跳ね上げられた油滴は貯油槽内を流れる空気に再度含まれてしまう。しかしながら、第１フィルタと油滴を溜める貯油部との間に飛散防止板を設けることで、空気が貯油部に貯留された油と直接衝突し、油滴を飛散させることを防止することができる。これにより、排出される空気に、貯油槽内で巻き上げた油滴が含まれることを防止することができる。
【００１０】
また、好ましい実施形態の排出物除去装置においては、貯油槽は、空気を排出するための排出口を有し、回収管から排出口へと至る空気の流路に、排出物は捕集するが空気は通過させる第２フィルタが設けられている。
【００１１】
上記構成とすることで、第１フィルタで回収しきれず、排出口へと向かう空気に含まれていた排出物を第２フィルタで回収することができる。これにより、排出物の捕集効率をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る排出物除去装置によれば、油煙等の粒径の小さい排出物も除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の排出物除去装置の一実施形態を示す正面図で、貯油槽を断面で示した図である。
【図２】図１の排出物除去装置の側面図で、貯油槽を断面で示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る排出物除去装置の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。以下では、図１に示す方向で上下左右方向を定義する。また、図１の紙面手前側を前側とし、紙面奥側を後側として前後方向を定義する。図１では、図面を分かり易くするため、工作機械からの排気を吸引し、回収管の排出物の導入口へと送る送風機、および、送風機と回収管とを連結するチューブを省略して示す。なお、本明細書中では、排出物として、油煙およびオイルミストを例にとって説明するが、排出物には、油煙およびオイルミストに加えて、例えば切粉や研磨粉等のダストも含まれ、この場合には、ダストもオイルミストと同様に捕集されるものとする。
【００１５】
本発明に係る排出物除去装置１は、空気に含有された微細な排出物を捕捉して除去するためのものである。図１および図２に示すように、排出物除去装置１は、縮径部１１を有する回収管１０と、回収管１０の縮径部１１の下方に連接される注油管２０と、回収管１０の下部に設けられる第１フィルタ３０と、回収管１０を支持する貯油槽４０とを備えている。
【００１６】
回収管１０は、上下方向に延びる筒状を呈し、上端に排出物を導入するための導入口１０ａを有している。回収管１０は、導入口１０ａの下方に設けられ、径が徐々に絞られる縮径部１１と、縮径部１１の下方に設けられ、縮径部１１の最小の径と同じ径で延びるスロート部１２と、スロート部１２の下方に設けられ、径が徐々に拡大する拡径部１３とを有している。
【００１７】
貯油槽４０は、幅は同じで、前側（図２視において左側）は高さが高く、後側（図２視において右側）は高さが低い２つの直方体を、底面を揃えて配置し、内部を連通させて構成されている。貯油槽４０は、正面視（図１視）において、前方左側に回収管１０の拡径部１３を内包した状態で支持するとともに、前方右側の上面に空気を排出するための排出口４１が設けられている。貯油槽４０の槽内と回収管１０とは、第１フィルタ３０を介して連通している。貯油槽４０の下部は、油を溜めるための貯油部４２となっている。貯油部４２は、回収管１０の下端、つまり、第１フィルタ３０よりも下方に位置している。
【００１８】
貯油槽４０の後側上面には、貯油部４２から油を汲み上げるためのポンプ２が設けられている。注油管２０は、ポンプ２と回収管１０とを繋いで設けられ、ポンプ２で汲み上げられた油を回収管１０内へ導いている。本実施形態では、注油管２０は、回収管１０の縮径部１１の下方に位置するスロート部１２に連接されており、先端部には、回収管１０の内部へ油を噴霧するための噴霧装置２１が設けられている。
【００１９】
また、本実施形態では、貯油部４２に予め油が貯留されており、この貯油部４２の油がポンプ２によって汲み上げられ、注油管２０を介して回収管１０へと噴霧されるようになっている。貯油部４２に貯留される油は、任意の油でよいが、工作機械から排出される空気に含まれる油分と同じ成分の油、つまり、工作機械で用いられる切削油または加工油であることが特に好ましい。このように、工作機械から排出される空気に含まれる油分と同じ成分の油を回収管１０へ噴霧することで、排出物除去装置１で回収された油の成分が同じ種類となり、回収された油を油の種類によって分離する必要がなくなり、工作機械の切削油または加工油として再利用し易くなるとともに、回収された油を廃棄する際の処理も容易になる。
【００２０】
第１フィルタ３０は、回収管１０の拡径部１３の下端に既知の任意の方法で取り付けられている。第１フィルタ３０は、目詰まりした際に交換できるよう着脱自在に取り付けられることが好ましい。一例としては、回収管１０の側面に一対の係止用突起が設けられ、係止用突起と係合可能な係止金具を両端に備えた平板状の網に第１フィルタ３０を載置し、係止用突起と係止金具とを係合させることによって、第１フィルタ３０を回収管１０に着脱自在に取り付けることができる。
【００２１】
第１フィルタ３０には、排出物を捕集でき、かつ、空気を通過させることができる既知の任意のフィルタを使用することができる。例えば、紙フィルタ、デミスター、細線状集合体等を使用することができる。この中でも、細線状のスチールウールまたはグラスウールを集めて形成されたものが好ましい。細線状のスチールウールまたはグラスウールを集めて形成されたフィルタでは、排出物、特に油滴が集まって大粒の油滴となると、その油滴は、第１フィルタ３０を通過する空気によって自動的に滴下する。そのため、第１フィルタ３０で回収された排出物によって第１フィルタ３０が目詰まりすることが防止される。その上、スチールウールまたはグラスウールは強度が強いため、第１フィルタ３０のメンテナンスの回数を減らすことができる。
【００２２】
貯油槽４０の内部には、第１フィルタ３０と貯油部４２との間に、油滴の飛散を防止するための飛散防止板５０が設けられている。飛散防止板５０は、回収管１０の下端の開口を覆うことができる大きさの平板状を呈しており、貯油槽４０の左側の側壁から回収管１０の下端の開口と対向するように取り付けられている。飛散防止板５０は、右端がわずかに下がるように傾斜させて取り付けられることが好ましく、これにより、第１フィルタ３０から滴下した油滴が貯油部４２に滴下できるようになっている。
【００２３】
また、貯油槽４０の内部には、回収管１０から排出口４１へと至る空気の流路に、第２フィルタ６０が設けられている。第２フィルタ６０は、貯油槽４０の高さが高い前側の前後方向長さと同等の幅を有する２枚の金網に、第１フィルタ３０と同様の、排出物を捕集でき、かつ、空気を通過させることができる既知の任意のフィルタが挟まれてなる。金網は、一端が貯油槽４０の右側の側壁に、他端が回収管１０に着脱自在取り付けられている。第２フィルタ６０も、第１フィルタ３０と同様に、細線状のスチールウールまたはグラスウールを集めて形成されたものが好ましい。
【００２４】
貯油槽４０の前面には、ドレン管４３が設けられており、貯油部４２に油が溜まり過ぎた場合に、油を回収することができるようになっている。
【００２５】
貯油槽４０には、土台４が連結されており、土台４の上には、工作機械からの排気を吸引し、回収管１０の排出物の導入口１０ａへと送る送風機５が載置されている。送風機５と回収管１０の導入口１０ａとはチューブ６で連結されている。
【００２６】
次に、排出物除去装置１の動作について説明する。工作機械からの排気は、送風機５で吸引され、チューブ６を介して回収管１０の導入口１０ａへ送られる。回収管１０の導入口１０ａに導入された排出物を含む空気Ａ（図１参照）は、縮径部１１を通過することで流速が上がり、撹拌された状態でスロート部１２へと流れ込む。スロート部１２では、注油管２０から噴霧装置２１によって油が噴霧され、噴霧された油Ｏ（図１参照）と空気中に含まれる排出物とが衝突する。これにより、噴霧された油Ｏと空気Ａ中に含まれる排出物とが混合され、一体となる。油煙等の粒径の小さい油も、噴霧された油Ｏと一体となることで粒径の大きな油滴となる。
【００２７】
このようにして噴霧された油Ｏと一体となった排出物は、回収管１０の下端へと流れていき、第１フィルタ３０を通過することで、噴霧された油Ｏとともに排出物が第１フィルタ３０で回収される。なお、このとき、排出物に含まれるダストも、第１フィルタ３０を通過する際に、第１フィルタ３０によって回収される。一方、第１フィルタ３０を通過して排出物が回収された空気Ａは、貯油槽４０に設けられた排出口４１へと向かって流れていく。その間に貯油槽４０内に設けられた第２フィルタ６０を通過することで、第１フィルタ３０を通過後も空気Ａ中に残っていた排出物も回収され、排出物が除去された空気Ａが排出口４１から排出される。
【００２８】
第１フィルタ３０に回収された排出物を含む油滴は、油滴が溜まることで油滴同士が集まり、大粒の油滴となって滴下する。このとき、第１フィルタ３０に回収されたダストも一緒に滴下する。滴下した油滴は、一旦、飛散防止板５０に落ちた後、飛散防止板５０から貯油部４２へと滴下する。貯油部４２に油滴が溜められて集まった油は、ポンプ２によって汲み上げられて注油管２０から噴霧されるとともに、ドレン管４３から取り出されて、工作機械の切削油または加工油として用いられる。
【００２９】
次に、本発明の排出物除去装置１を用いることによる、工作機械からの排気に含まれる排出物の回収率の向上について説明する。
【００３０】
実施例１〜３は、上記実施形態のように、回収管１０が縮径部１１、スロート部１２および拡径部１３を有し、回収管１０の下端に第１フィルタ３０が取り付けられている。また、スロート部１２には、油が噴霧されており、油は、ポンプ２が２０Ｈｚの周波数で駆動して噴霧されている。実施例１は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が４．５ｍ３／ｍｉｎ、実施例２は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が３．０ｍ３／ｍｉｎ、実施例３は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が１．５ｍ３／ｍｉｎである。
【００３１】
比較例１〜３は、回収管１０が縮径部１１、スロート部１２および拡径部１３を有し、回収管１０の下端に第１フィルタ３０が取り付けられている。一方、スロート部１２には、油が噴霧されていない。比較例１は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が４．５ｍ３／ｍｉｎ、比較例２は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が３．０ｍ３／ｍｉｎ、比較例３は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が１．５ｍ３／ｍｉｎである。
【００３２】
比較例４〜６は、回収管１０が縮径部１１、スロート部１２および拡径部１３を有しているが、回収管１０の下端に第１フィルタ３０が取り付けられていない。スロート部１２には、油が噴霧されており、油は、ポンプ２が２０Ｈｚの周波数で駆動して噴霧されている。比較例４は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が４．５ｍ３／ｍｉｎ、比較例５は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が３．０ｍ３／ｍｉｎ、比較例６は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が１．５ｍ３／ｍｉｎである。
【００３３】
比較例７〜９は、回収管１０が縮径部１１、スロート部１２および拡径部１３を有しておらず、回収管１０の下端に第１フィルタ３０が取り付けられているのみである。回収管１０には、油が噴霧されており、油は、ポンプ２が６０Ｈｚの周波数で駆動して噴霧されている。比較例７は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が６．０ｍ３／ｍｉｎ、比較例８は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が３．０ｍ３／ｍｉｎ、比較例９は、回収管１０に空気を送り込む送風機５の風量が１．０ｍ３／ｍｉｎである。
【００３４】
上記実施例１〜３および比較例１〜９で、工作機械からの排気に含まれる排出物の回収率を調べた。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
上記表１に示されるように、回収管１０に縮径部１１、スロート部１２および拡径部１３を設けることで（実施例１〜３）、回収管１０に縮径部１１、スロート部１２および拡径部１３を設けない場合（比較例７〜９）に比べて、排出物の回収率が格段に向上したことが分かる。また、上記表１に示されるように、回収管１０の下端に第１フィルタ３０を設けることで（実施例１〜３）、回収管１０の下端に第１フィルタ３０を設けない場合（比較例４〜６）と比べて、排出物の回収率が向上したことが分かる。また、上記表１に示されるように、回収管１０に油を噴霧することで（実施例１〜３）、回収管１０に油を噴霧しない場合（比較例１〜３）と比べて、排出物の回収率が向上したことが分かる。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、排出物を含む空気が導入される回収管１０の内部に注油管２０から油が噴霧されている。排出物は主に油煙、オイルミストおよび／またはダストからなるが、油煙またはオイルミスト等の油分を含む排出物は油と衝突して一体となる。これにより、粒径の小さい油煙等の排出物でも油と一体となることで大きな粒径の油滴となる。本実施形態では特に、空気が縮径部１１を通過することで加速されているため、空気中に含まれる排出物と噴霧される油との衝突力が高くなる。そのため、空気中に含まれる排出物がもれなく噴霧された油と一体となる。
【００３８】
排出物と噴霧された油とが一体となってできた油滴は、回収管１０の下部に設けられている第１フィルタ３０によって回収される。このとき、回収管１０の下部が拡径部１３となっているため、空気の流速が遅くなり、空気の流れの勢いで第１フィルタ３０に回収されずに第１フィルタ３０を通過する油滴を減少させることができる。このようにして、粒径の小さい油煙等の排出物でも噴霧させた油と衝突させて一体とすることで粒径の大きい油滴とすることができ、第１フィルタ３０によって回収することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、第１フィルタ３０と油滴を溜める貯油部４２との間に飛散防止板５０を設けているため、第１フィルタ３０を通過した空気が貯油槽４０内に貯留された油と衝突することが防止される。これにより、空気が貯油槽４０内に貯留された油と衝突することで生じる、貯留された油から微小な油滴を跳ね上げる減少が抑制され、排出される空気に、跳ね上げられた油滴が含まれることを防止することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、貯油槽４０内に第２フィルタ６０を設けることで、第１フィルタ３０で回収しきれず、排出口へと向かう空気に含まれていた排出物が第２フィルタ６０で回収される。これにより、排出物の捕集効率をさらに向上させることができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００４２】
上記実施形態では、回収管１０は、スロート部１２の下方に拡径部１３が設けられているが、拡径部１３は必ずしも設けられる必要はない。この場合は、スロート部１２が回収管１０の下端まで延びることとなる。
【００４３】
また、上記実施形態では、第１フィルタ３０は、回収管１０の下端に取り付けられているが、例えば、回収管１０の下部の内部にスチールウールを詰め込む等して第１フィルタ３０を設けてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、貯油槽４０の貯油部４２から吸い上げた油を注油管２０から噴霧しているが、必ずしもこの形態に限られない。例えば、注油管２０から噴霧させる油を貯留するタンクを別に設け、当該タンクから油を供給して注油管２０から噴霧させてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、工作機械からの排気を送風機５で吸引し、送風機５によって回収管１０の導入口１０ａへ排気を送っているが、必ずしもこの形態に限られない。例えば、工作機械の排気口と回収管１０の導入口１０ａとをチューブで直接連結し、排出物除去装置１の排出口４１に送風機を取り付けることもできる。この場合には、排出口４１に取り付けた送風機で吸引することで、工作機械からの排気がチューブを介して回収管１０の導入口１０ａに送られ、回収管１０および貯油槽４０を通過して排出口４１から排出される。
【符号の説明】
【００４６】
１      油煙除去装置
１０    回収管
１０ａ  導入口
１１    縮径部
２０    注油管
３０    第１フィルタ
４０    貯油槽
４１    排出口
４２    貯油部
５０    飛散防止板
６０    第２フィルタ
【図１】
2017159263.tif 000004
【図２】
2017159263.tif 000005