JP2007216331A - 工作機械におけるミスト捕集装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工室内で発生する微細オイルミストを捕集することにより当該ミストに起因する「かすみ現象」を解消することが可能であり、併せて被加工物の清掃・乾燥を行うことができる工作機械におけるミスト捕集装置を提供すること。
【解決手段】工作機械の加工室１５に接続される吸入管２２に、粗目フィルタ部材３６が装着された第１捕集手段３０と、電石不織布片５６と電石不織布片５６との間に網目状の補強板５７を介在させて多層構造としたデミスタ部材５５をケース４６内に装着した第２捕集手段４５と、２室型ルーツ式ブロワ６５の各吸入口を一つにまとめた共通吸入口６６とを順に接続し、そのブロワの一方の室Ｖの吐出口を加工室に接続すると共に他方の室Ｐの吐出口をエアブロー手段７５のノズル７６に接続するように設け、加工室１５内で発生する微細オイルミストの捕集と被加工物に対するエアブローを施す。
【選択図】図１
【解決手段】工作機械の加工室１５に接続される吸入管２２に、粗目フィルタ部材３６が装着された第１捕集手段３０と、電石不織布片５６と電石不織布片５６との間に網目状の補強板５７を介在させて多層構造としたデミスタ部材５５をケース４６内に装着した第２捕集手段４５と、２室型ルーツ式ブロワ６５の各吸入口を一つにまとめた共通吸入口６６とを順に接続し、そのブロワの一方の室Ｖの吐出口を加工室に接続すると共に他方の室Ｐの吐出口をエアブロー手段７５のノズル７６に接続するように設け、加工室１５内で発生する微細オイルミストの捕集と被加工物に対するエアブローを施す。
【選択図】図１
Description
本発明は、ほぼ密閉された加工室内で金属製被加工物に穴あけ、ネジ切り等の機械加工を施すマシニングセンタ等の工作機械において、加工中に発生する１００オングストローム（０．０１μｍ）級の微細オイルミストの捕集を行い、さらに、加工完了後の被加工物の清掃・乾燥を行うことができるミスト捕集装置に関するものである。
マシニングセンタ、ＣＮＣ旋盤等の工作機械では、ほぼ密閉された加工室内で切削工具によって金属材料からなる被加工物に穴あけ、ネジ切り、研削等の機械加工が行われる。ところで、工作機械においては、鉱物性軽質オイルからなる切削油及びそれに準ずる水溶性オイルからなる切削油が機械加工時に使用されており、被加工物と切削工具との間に発生する熱により１００オングストローム（０．０１μｍ）級の微細オイルミストが発生し、そのミストが工作機械室や工場内に拡散していわゆる「かすみ現象」を引き起こして作業環境を悪化させる要因となっている。
ミスト捕集装置については、フィルター方式、デミスター方式、衝突板方式、電気集塵方式等の各種構造のものが知られている。具体的には、特開平１１−１７９１２２号公報には、オイルミストで汚れた気体を吸引する吸気部と、その吸気部から吸引された気体からオイルミストを多孔体フィルタで捕捉する捕捉部と、その捕捉部によって捕捉されたオイルミストの凝集体を貯留するオイル貯留部と、オイルミストが除去された気体を排出する排気部を備えたオイルミスト捕集装置が開示されている。特開２０００−２９６３０５号公報には、ミスト発生部の上方に配置されたフードの入り口に透過部材を設け、フードの吸引管に接続された吸引装置の作動によりミストを透過部材に付着させその液化物を吸引して回収するミスト回収装置が開示されている。また、特開平９−４７６１７号公報には、ミストが衝突する側の表面に多孔質材料層を設けた捕集板を捕集室に設け、捕集室に導いたミスト含有空気を捕集板に衝突させてミストを捕集するミスト除去装置が開示されている。
上記工作機械において発生するミストには、水溶性オイルミスト、軽質オイルミストなどがあって上述したような捕集・回収方式が採用されている。ところが、フィルター方式のミスト捕集装置は、フィルターの目詰まりが生じ易いのでフィルターの清掃や点検を短期間内に行なう必要があり、その作業が煩わしいものであった。電気集塵方式のミスト捕集装置については、設備コストが高くつくので導入しづらいという問題がある。
また、工作機械により加工を施される被加工物（ワーク）には切削屑や切削液が付着するので、加工後に加工室から取り出されてから別途設備のエアブロー洗浄乾燥装置に移送され、そこで圧縮空気を利用するエアブローにより切削屑や切削液を除去することが行われる。そのエアブロー作業の際に多量のオイルミストや粉塵が飛散し、それらはエアブロー洗浄乾燥装置に付設した捕集装置によって捕集されるようにされているが、エアブロー作業が密閉された室内で行なわれていないため、オイルミストや粉塵の一部が周囲に飛散することは避けられない。何れにしても、発生したミスト類を効率的に処理しなければ、作業環境の快適化や作業者の健康面での安全を図ることは困難であると言えよう。
特開平１１−１７９１２２号公報
特開２０００−２９６３０５号公報
特開平９−４７６１７号公報
本発明の目的は、加工室内で機械加工中に発生する１００オングストローム級の微細オイルミストを捕集することにより当該ミストに起因するかすみ現象を解消することが可能であり、併せて被加工物の清掃・乾燥を行うことができる工作機械におけるミスト捕集装置を提供することにある。
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、工作機械のほぼ密閉された加工室内で行われる被加工物の機械加工時に切削液から発生するミストを捕集するように設けられたミスト捕集装置において、
前記加工室内に連通するように設けられた吸入管に、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを筒型形態に設けた粗目フィルタ部材又はメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材がケース内に装着された第１捕集手段と、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材をケース内に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、２室型ルーツ式ブロワの各吸入口を一つにまとめた共通吸入口とを順に接続し、そのブロワの一方の室の吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共にその他方の室の吐出口を被加工物に対してエアブローを施すために設けられるエアブロー手段のノズルにエア供給管を介して接続するように設け、前記ルーツ式ブロワーの運転によって前記加工室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの共通吸入口に導かれて前記一方の室の吐出口から排出される空気を加工室に還流させるように設け、さらに、前記他方の室の吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによって前記エアブローを施すことができるように構成したことを特徴とする。
前記加工室内に連通するように設けられた吸入管に、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを筒型形態に設けた粗目フィルタ部材又はメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材がケース内に装着された第１捕集手段と、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材をケース内に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、２室型ルーツ式ブロワの各吸入口を一つにまとめた共通吸入口とを順に接続し、そのブロワの一方の室の吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共にその他方の室の吐出口を被加工物に対してエアブローを施すために設けられるエアブロー手段のノズルにエア供給管を介して接続するように設け、前記ルーツ式ブロワーの運転によって前記加工室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの共通吸入口に導かれて前記一方の室の吐出口から排出される空気を加工室に還流させるように設け、さらに、前記他方の室の吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによって前記エアブローを施すことができるように構成したことを特徴とする。
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、工作機械のほぼ密閉された加工室内で行われる被加工物の機械加工時に切削液から発生するミストを捕集するように設けられたミスト捕集装置において、
前記加工室内に連通するように設けられた吸入管に、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを筒型形態に設けた粗目フィルタ部材又はメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材がケース内に装着された第１捕集手段と、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材をケース内に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、１室型ルーツ式ブロワの吸入口とを順に接続し、そのブロワの吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共に被加工物のエアブローを施すために設けられるノズルにエア供給管を介して接続するように設け、前記ルーツ式ブロワーの運転によって前記加工室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの吸入口に導かれて前記吐出口から排出される空気の一部を加工室に還流させるように設け、さらに、前記吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによってエアブローを施すことができるように構成したことを特徴とする。
前記加工室内に連通するように設けられた吸入管に、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを筒型形態に設けた粗目フィルタ部材又はメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材がケース内に装着された第１捕集手段と、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材をケース内に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、１室型ルーツ式ブロワの吸入口とを順に接続し、そのブロワの吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共に被加工物のエアブローを施すために設けられるノズルにエア供給管を介して接続するように設け、前記ルーツ式ブロワーの運転によって前記加工室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの吸入口に導かれて前記吐出口から排出される空気の一部を加工室に還流させるように設け、さらに、前記吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによってエアブローを施すことができるように構成したことを特徴とする。
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に記載の工作機械におけるミスト捕集装置において、前記第２捕集手段のデミスタ部材が、長方形の電石不織布片と電石不織布片との間に前記補強板を介在させて多層構造とされ、かつ、それら電石不織布片と補強板とを密着させた状態で前記ケースに装着されていることを特徴とするものである。
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又は２に記載の工作機械におけるミスト捕集装置において、前記第２捕集手段のデミスタ部材が、ジグザグ状に折り曲げて形成された電石不織布片の折曲片と折曲片の間に前記補強板を介在させて多層構造とされ、かつ、それら電石不織布片と補強板とを密着させた状態で前記ケースに装着されていることを特徴とするものである。
同様の目的を達成するために請求項５に記載した発明は、請求項１から４の何れかに記載した工作機械におけるミスト捕集装置において、前記第１捕集手段及び第２捕集手段の各ケースに設けられたドレン口を前記加工室に設置された切削液タンクにドレン管を介して接続し、捕集されるミストを該切削液タンクに戻すように構成したことを特徴とするものである。
（請求項１の発明）
この工作機械におけるミスト捕集装置は、加工室内で機械加工中に発生するミスト、特に１００オングストローム級の微細オイルミストを高効率で捕集することができると共に当該ミストに起因する「かすみ現象」を解消することが可能である。よって、作業者及び工場内の環境の保護に大いに寄与する。加えて、２室型ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用して被加工物の清掃・乾燥を行うことができ、エアブロー洗浄乾燥装置を別途に設備する必要がなく大変経済的である。
この工作機械におけるミスト捕集装置は、加工室内で機械加工中に発生するミスト、特に１００オングストローム級の微細オイルミストを高効率で捕集することができると共に当該ミストに起因する「かすみ現象」を解消することが可能である。よって、作業者及び工場内の環境の保護に大いに寄与する。加えて、２室型ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用して被加工物の清掃・乾燥を行うことができ、エアブロー洗浄乾燥装置を別途に設備する必要がなく大変経済的である。
（請求項２の発明）
この工作機械におけるミスト捕集装置は、軽質切削オイル又は水溶性切削オイルの使用量が毎分１０リットル以下の少量の場合に適する構造とされており、加工室内で機械加工中に発生するミストに起因する「かすみ現象」を解消することが可能である。加えて、ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用して被加工物の清掃・乾燥を行うことができ、エアブロー洗浄乾燥装置を別途に設備する必要がなく大変経済的である。
この工作機械におけるミスト捕集装置は、軽質切削オイル又は水溶性切削オイルの使用量が毎分１０リットル以下の少量の場合に適する構造とされており、加工室内で機械加工中に発生するミストに起因する「かすみ現象」を解消することが可能である。加えて、ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用して被加工物の清掃・乾燥を行うことができ、エアブロー洗浄乾燥装置を別途に設備する必要がなく大変経済的である。
（請求項３及び請求項４の発明）
この工作機械におけるミスト捕集装置は、超極細繊維の電石不織布片の間に補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材を密な状態でケースに装着すると共に電石不織布片の広い面方向にミストを含む空気を通過させる構成としているので、１００オングストローム級のミストを高効率で捕集することが可能である。
この工作機械におけるミスト捕集装置は、超極細繊維の電石不織布片の間に補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材を密な状態でケースに装着すると共に電石不織布片の広い面方向にミストを含む空気を通過させる構成としているので、１００オングストローム級のミストを高効率で捕集することが可能である。
因みに、電石不織布片とは、特殊な超極細繊維不織布を所定の方法で電石（エレクトレット）化したものであり、外部電界の存在しない状態でも電気分極を維持して周囲に対して高い電界を与える性質を有する。市販品としては、例えば、東レ株式会社製のトレミクロン（登録商標）がある。
（請求項５の発明）
この工作機械におけるミスト捕集装置は、第１捕集手段及び第２捕集手段により捕集されるミストを切削液タンクに戻して再利用するようにしているので、経済的である。
この工作機械におけるミスト捕集装置は、第１捕集手段及び第２捕集手段により捕集されるミストを切削液タンクに戻して再利用するようにしているので、経済的である。
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は本発明を適用した横型マシニングセンタの概要図、図２は本発明の主要部の構成を模式的に示した説明図、図３は第２捕集手段の説明図、図４はデミスタ部材の説明図、図５は他の形態のデミスタ部材の説明図である。
図１において、ＭＣは本発明に係る「工作機械におけるミスト捕集装置」を適用した横型マシニングセンタを示す。このマシニングセンタＭＣについては、ベッド１に前後方向に移動自在に設けられたコラム２の中心部に、上下及び左右方向に自動的に位置制御されるスピンドルヘッド３を設け、そのスピンドルヘッド３により回転自由に支持される主軸４にドリル等の切削工具１０が自動的に装着及び交換可能に設けられている。５はスピンドルヘッド３の前面で主軸４の周囲に配設された切削液用ノズルである。ベッド１の一端側に配置されたガイドレール６には、被加工物ｗを固定保持するためのイケール８を設けたキャリッジ７が載せられていて、図示しない駆動手段によって該キャリッジ７を進退自在に設けている。
１１はベッド１に設けられた切削液タンク９に貯留される切削液を吸い込み管１２を介して吸込むと共に吸い込んだ切削液を供給管１３を介して前記切削液用ノズル５に圧送するためのポンプである。１５は昇降自在な開閉扉１５ａを備えた加工室である。この加工室１５は、上記ベッド１、コラム２及び被加工物ｗを加工する際に所定位置にセットされるキャリッジ７等を収容する内部空間をほぼ密閉状に設けられている。なお、この実施例における加工室１５の容積は、４．３ｍ３とされている。
本発明に係るミスト捕集装置２１は、第１捕集手段３０、第２捕集手段４５、２室型ルーツ式ブロワ６５、エアブロー手段７５により構成されている。
第１捕集手段３０は、縦型ケース３１の流入口３２に接続された吸入管２２により前記加工室１５の内部に連通するように設けられている。２３は吸入管２２に介装されたチェック弁、２４は加工室１５の内部に突出する吸入管２２の先端部に設けられたフードである。そのケース３１内には、排気管３３の一端部３３ａを中央に配設すると共に竜巻状の空気流が底部３１ａ近くで発生することを防止するための干渉部材３４を設けている。３７はケース３１の底部３１ａに設けられたドレン口３５に接続されたドレンタンクである。ドレンタンク３７の排出口３７ａは、ドレン管３８を介して前記切削液タンク９に接続されている。
第１捕集手段３０は、縦型ケース３１の流入口３２に接続された吸入管２２により前記加工室１５の内部に連通するように設けられている。２３は吸入管２２に介装されたチェック弁、２４は加工室１５の内部に突出する吸入管２２の先端部に設けられたフードである。そのケース３１内には、排気管３３の一端部３３ａを中央に配設すると共に竜巻状の空気流が底部３１ａ近くで発生することを防止するための干渉部材３４を設けている。３７はケース３１の底部３１ａに設けられたドレン口３５に接続されたドレンタンクである。ドレンタンク３７の排出口３７ａは、ドレン管３８を介して前記切削液タンク９に接続されている。
３６は排気管３３の一端部３３ａに取付けられた粗目フィルタ部材である。この粗目フィルタ部材３６は、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを円筒型形態に設けている。
上記第１捕集手段３０においては粗目フィルタ部材３６を採用しているが、これに代えてメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材を採用することもできる。
第２捕集手段４５は、縦型ケース４６の流入口４７を第１捕集手段３０の排気管３３の他端部３３ｂに接続している。そのケース４６は、連通孔４８ａを備えた区画板４８により内部を上室４９ａと下室４９ｂとに区画され、竜巻状の空気流が底部４６ａ近くで発生することを防止するための干渉部材５０を下室４９ｂに設けている。５２は下室４９ｂに流入する空気を外部に排出する排出管である。５３はケース４６の底部４６ａに設けられたドレン口５１に接続されたドレンタンクである。ドレンタンク５３の排出口５３ａに接続されたドレン管５４の出口側は、前記ドレン管３８に接続されている。
上室４９ａには、本発明の目的とする１００オングストローム級の微細なオイルミストの捕集を行なうことが可能な素材からなるデミスタ部材５５が装着されている。図４に示すように、デミスタ部材５５は、長方形状の電石不織布片５６と電石不織布片５６との間に網目状のプラスチック製補強板５７を夫々介在させて密着させた状態とし、それら電石不織布片５６と補強板５７の両側縁に接着剤５８を塗布することにより一体化した多層構造とされている。その電石不織布片５６は、厚さ０．５ｍｍの素材片を数枚重ねることにより厚さ約３ｍｍに加工したものである。このデミスタ部材５５は、濾過する空気を面方向ｖに沿って通過させるようにケース４６に縦向きに収められてから、面に対して直交する方向に５〜１０ｋｇの圧力を加えられた状態に保持されている。この実施例におけるデミスタ部材５５の大きさは、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍである。
なお、電石不織布片については、特殊な超極細繊維不織布を所定の方法で電石化したものであり、発明の効果の項において説明したものと同じ素材である。
なお、電石不織布片については、特殊な超極細繊維不織布を所定の方法で電石化したものであり、発明の効果の項において説明したものと同じ素材である。
また、デミスタ部材については、上述した形態のデミスタ部材５５の他に、図５に示す形態のデミスタ部材６０採用することができる。このデミスタ部材６０は、ジグザグ状に折り曲げて形成された電石不織布片６１の折曲片６１ａと折曲片６１ａの間に網目状のプラスチック製補強板６２を介在させて密着させた状態とし、それら折曲片６１ａと補強板６２の両側縁に接着剤６３を塗布することにより一体化した多層構造とされている。
２室型ルーツ式ブロワ６５は、一方の室Ｖと他方の室Ｐの容積比を約３対２とし、各吸入口を一つにまとめた共通吸入口６６を前記第２捕集手段４５の排出管５２に接続している。一方の室Ｖの吐出口６７ａは、リターン管６８を介して前記加工室１５に接続されている。６９は外部へ吐出空気の一部を放出するためにリターン管６８から分岐された放出管である。７０はリターン管６８に介装された開閉バルブ、７１は放出管６９に介装された開閉バルブである。また、他方の室Ｐの吐出口６７ｂは、後述するエアブロー手段７５のノズル７６にエア供給管７２を介して接続されている。７３はエア供給管７２に介装されたチェック弁、７４は開閉バルブである。
なお、この実施例においては、一方の室Ｖと他方の室Ｐの容積比を約３対２としているが、加工室の容積やオイルミスト量により適宜設計変更可能である。
なお、この実施例においては、一方の室Ｖと他方の室Ｐの容積比を約３対２としているが、加工室の容積やオイルミスト量により適宜設計変更可能である。
この実施例における２室型ルーツ式ブロワの諸元を以下に示す。
出力：３．７ｋｗ 回転速度：２２５０ｒｐｍ
真空用空気量： ２．３ｍ３／分、真空圧力：−５ｋＰａ
エアブロー用空気量：１．５ｍ３／分、吐出圧力：２０ｋＰａ
なお、真空用空気量については、約１．８ｍ３／分の空気を加工室に還流させ、約０．５ｍ３／分の空気を大気へ放出した。
出力：３．７ｋｗ 回転速度：２２５０ｒｐｍ
真空用空気量： ２．３ｍ３／分、真空圧力：−５ｋＰａ
エアブロー用空気量：１．５ｍ３／分、吐出圧力：２０ｋＰａ
なお、真空用空気量については、約１．８ｍ３／分の空気を加工室に還流させ、約０．５ｍ３／分の空気を大気へ放出した。
エアブロー手段７５は、被加工物に付着する切削屑や切削油を圧力空気により吹き飛ばして当該被加工物を清掃する装置である。７６はスピンドルヘッド３に締付け用バンド７７によって取付けられたノズルである。このノズル７６には、前記エア供給管７２を介して２室型ルーツ式ブロワ６５の吐出口６７ｂに接続されている。
以上により、２室型ルーツ式ブロワ６５の運転によって加工室１５内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段３０及び第２捕集手段４５によって捕集し、当該ブロワ６５の共通吸入口６６に導かれて一方の室Ｖの吐出口６７ａから排出される空気を加工室１５に還流させるように設け、さらに、他方の室Ｐの吐出口６７ｂから排出される圧力空気をノズル７６から噴出させることによってエアブローを施すことができる本発明に係る工作機械におけるミスト捕集装置２１が構成される。
つぎに、本発明に係る工作機械におけるミスト捕集装置の作用について説明する。
（１）マシニングセンタＭＣの加工室１５において被加工物ｗに穴あけ等の機械加工が施される際に、切削工具１０及びその周辺部に切削液用ノズル５から切削液が吹き付けられる。そして、被加工物ｗと切削工具１０との間に発生する熱により１００オングストローム級の微細オイルミストや微細粉塵が発生する。
（２）（１）で発生した微細オイルミストや微細粉塵は、ミスト捕集装置２１の２室型ルーツ式ブロワ６５の運転による負圧作用によってフード２４から周囲の空気と一緒に第１捕集手段３０のケース３１内に吸い込まれる。
（３）上記ケース３１内に吸引された空気中のミスト類は粗目フィルタ部材３６により除去され、そのフィルタ部材３６を通過した空気は、第２捕集手段４５のケース４６内に吸い込まれる。第１捕集手段３０により捕集されたミスト類はドレンタンク３７に溜まり、ドレン管３８を通って切削液タンク９へ排出される。
（４）上記ケース４６内に吸入された空気中の１００オングストローム級の微細オイルミストは、デミスタ部材５５により除去され、そのデミスタ部材５５を通過して清浄化された空気は２室型ルーツ式ブロワ６５の共通吸入口６６に導かれる。第２捕集手段４５により捕集された微細オイルミストはドレンタンク５３に溜まり、ドレン管５４及びドレン管３８を通って切削液タンク９へ排出される。
（５）２室型ルーツ式ブロワ６５の共通吸入口６６から吸い込まれて一方の室Ｖの吐出口６７ａから排出される圧力空気の約８０％量の空気は、リターン管６８を通って加工室１５に還流される。また、残りの約２０％量の空気は、放出管６９から大気へ放出される。
（６）さらに、他方の室Ｐの吐出口６７ｂから排出される圧力空気は、エア供給管７２を通ってエアブロー手段７５のノズル７６に供給される。そして、被加工物ｗに付着する切削屑や切削液は、ノズル７６から噴出する圧力空気によって吹き飛ばされて除去されると共に被加工物ｗの表面の乾燥が自動的に施される。
（１）マシニングセンタＭＣの加工室１５において被加工物ｗに穴あけ等の機械加工が施される際に、切削工具１０及びその周辺部に切削液用ノズル５から切削液が吹き付けられる。そして、被加工物ｗと切削工具１０との間に発生する熱により１００オングストローム級の微細オイルミストや微細粉塵が発生する。
（２）（１）で発生した微細オイルミストや微細粉塵は、ミスト捕集装置２１の２室型ルーツ式ブロワ６５の運転による負圧作用によってフード２４から周囲の空気と一緒に第１捕集手段３０のケース３１内に吸い込まれる。
（３）上記ケース３１内に吸引された空気中のミスト類は粗目フィルタ部材３６により除去され、そのフィルタ部材３６を通過した空気は、第２捕集手段４５のケース４６内に吸い込まれる。第１捕集手段３０により捕集されたミスト類はドレンタンク３７に溜まり、ドレン管３８を通って切削液タンク９へ排出される。
（４）上記ケース４６内に吸入された空気中の１００オングストローム級の微細オイルミストは、デミスタ部材５５により除去され、そのデミスタ部材５５を通過して清浄化された空気は２室型ルーツ式ブロワ６５の共通吸入口６６に導かれる。第２捕集手段４５により捕集された微細オイルミストはドレンタンク５３に溜まり、ドレン管５４及びドレン管３８を通って切削液タンク９へ排出される。
（５）２室型ルーツ式ブロワ６５の共通吸入口６６から吸い込まれて一方の室Ｖの吐出口６７ａから排出される圧力空気の約８０％量の空気は、リターン管６８を通って加工室１５に還流される。また、残りの約２０％量の空気は、放出管６９から大気へ放出される。
（６）さらに、他方の室Ｐの吐出口６７ｂから排出される圧力空気は、エア供給管７２を通ってエアブロー手段７５のノズル７６に供給される。そして、被加工物ｗに付着する切削屑や切削液は、ノズル７６から噴出する圧力空気によって吹き飛ばされて除去されると共に被加工物ｗの表面の乾燥が自動的に施される。
上述した工作機械におけるミスト捕集装置２１は、軽質切削オイル又は水溶性切削オイルの使用量が毎分５０〜１５０リットルの場合に適する構造とされている（請求項１の発明）。このミスト捕集装置によるミストの捕集率は、約９５％である。
軽質切削オイル又は水溶性切削オイルの使用量が毎分１０リットル以下の少量の場合には、ミスト捕集装置２１の２室型ルーツ式ブロワ６５を１室型ルーツ式ブロワとし、１室型ルーツ式ブロワの吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共にエアブロ手段のノズルにエア供給管を介して夫々接続するようにしたミスト捕集装置（図示せず）が好適である（請求項２の発明）。このミスト捕集装置によるミストの捕集率は、約９５％である。
（実験）
図６に示す（１）〜（３）の３種類の捕集手段について、１００オングストローム級の微細オイルミストの捕集性能及び圧力損失の実験を下記条件にて行なった。その結果を図７、図８のグラフに示す。
下記捕集手段に１室型ルーツ式ブロワーを接続したものを実験装置とし、ミスト濃度はルーツ式ブロワーの吐出側において測定した。
捕集手段
Ａ型：多数の襞を凹凸状に形成した電石不織布片を円筒形態としたものをケースに収容
Ｂ型：電石不織布片を巻き重ねたものを円筒形ケースに収容
Ｃ型：本発明の第２捕集手段４５に準じた構造のもの
１室型ルーツ式ブロワー
口径６５ｍｍ、吐出空気量３．５ｍ３／分
モータの出力３．７ｋｗ、回転速度３０００ｒｐｍ
オイルミスト発生装置：ロータリー式真空ポンプの吸込口に軽質オイルを滴下した
真空度−２５ｋＰａ、吸込み量１５０リットル／分
オイルミスト発生量：２５〜４０ｍｇ／ｍ３
ミスト濃度測定計器 ：柴田科学器械工業(株) Ｐ−５Ｌ
図６に示す（１）〜（３）の３種類の捕集手段について、１００オングストローム級の微細オイルミストの捕集性能及び圧力損失の実験を下記条件にて行なった。その結果を図７、図８のグラフに示す。
下記捕集手段に１室型ルーツ式ブロワーを接続したものを実験装置とし、ミスト濃度はルーツ式ブロワーの吐出側において測定した。
捕集手段
Ａ型：多数の襞を凹凸状に形成した電石不織布片を円筒形態としたものをケースに収容
Ｂ型：電石不織布片を巻き重ねたものを円筒形ケースに収容
Ｃ型：本発明の第２捕集手段４５に準じた構造のもの
１室型ルーツ式ブロワー
口径６５ｍｍ、吐出空気量３．５ｍ３／分
モータの出力３．７ｋｗ、回転速度３０００ｒｐｍ
オイルミスト発生装置：ロータリー式真空ポンプの吸込口に軽質オイルを滴下した
真空度−２５ｋＰａ、吸込み量１５０リットル／分
オイルミスト発生量：２５〜４０ｍｇ／ｍ３
ミスト濃度測定計器 ：柴田科学器械工業(株) Ｐ−５Ｌ
実験の結果、オイルミストの捕集性能については、Ａ型及びＣ型が７００時間経過後においても約０．１０ｍｇ／ｍ３の濃度を示して良好であった。また、圧力損失については、Ａ型が約−７ｋＰａ程度で最も少ない数値となり、ついでＣ型（約−１２ｋＰａ）、Ｂ型（約−１４ｋＰａ）の順に大きい数値を示した。
以上に述べた通り、この工作機械におけるミスト捕集装置は、加工室内で発生するミスト、特に１００オングストローム級の微細オイルミストを高効率で捕集することができる。さらに、ルーツ式ブロワから排出される圧力空気を利用して被加工物の清掃・乾燥を行うことができる利点がある。
ＭＣ・・・マシニングセンタ（工作機械）
ｗ・・・被加工物
１５・・・加工室
２１・・・本発明に係るミスト捕集装置
２２・・・吸入管
３０・・・第１捕集手段
３６・・・粗目フィルタ部材
４５・・・第２捕集手段
５５，６０・・・デミスタ部材
５６，６１・・・電石不織布片
５７，６２・・・補強板
６５・・・２室型ルーツ式ブロワ
６６・・・共通吸入口
Ｖ・・・一方の室
Ｐ・・・他方の室
６７ａ，６７ｂ・・・吐出口
７２・・・エア供給管
７５・・・エアブロー手段
７６・・・ノズル
ｗ・・・被加工物
１５・・・加工室
２１・・・本発明に係るミスト捕集装置
２２・・・吸入管
３０・・・第１捕集手段
３６・・・粗目フィルタ部材
４５・・・第２捕集手段
５５，６０・・・デミスタ部材
５６，６１・・・電石不織布片
５７，６２・・・補強板
６５・・・２室型ルーツ式ブロワ
６６・・・共通吸入口
Ｖ・・・一方の室
Ｐ・・・他方の室
６７ａ，６７ｂ・・・吐出口
７２・・・エア供給管
７５・・・エアブロー手段
７６・・・ノズル
Claims (5)
- 工作機械のほぼ密閉された加工室内で行われる被加工物の機械加工時に切削液から発生するミストを捕集するように設けられたミスト捕集装置において、
前記加工室内に連通するように設けられた吸入管に、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを筒型形態に設けた粗目フィルタ部材又はメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材がケース内に装着された第１捕集手段と、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材をケース内に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、２室型ルーツ式ブロワの各吸入口を一つにまとめた共通吸入口とを順に接続し、そのブロワの一方の室の吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共にその他方の室の吐出口を被加工物に対してエアブローを施すために設けられるエアブロー手段のノズルにエア供給管を介して接続するように設け、前記ルーツ式ブロワーの運転によって前記加工室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの共通吸入口に導かれて前記一方の室の吐出口から排出される空気を加工室に還流させるように設け、さらに、前記他方の室の吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによって前記エアブローを施すことができるように構成したことを特徴とする工作機械におけるミスト捕集装置。 - 工作機械のほぼ密閉された加工室内で行われる被加工物の機械加工時に切削液から発生するミストを捕集するように設けられたミスト捕集装置において、
前記加工室内に連通するように設けられた吸入管に、メッシュ２０μｍ〜３０μｍの不織布により多数の襞が凹凸状に形成されたものを筒型形態に設けた粗目フィルタ部材又はメッシュ２０μｍ〜３０μｍの粗目デミスタ部材がケース内に装着された第１捕集手段と、電石不織布片と電石不織布片との間に網目状の補強板を介在させて多層構造としたデミスタ部材をケース内に装着すると共に当該デミスタ部材の面方向に沿って濾過する空気を通過させるように設けた第２捕集手段と、１室型ルーツ式ブロワの吸入口とを順に接続し、そのブロワの吐出口を前記加工室にリターン管を介して接続すると共に被加工物のエアブローを施すために設けられるノズルにエア供給管を介して接続するように設け、前記ルーツ式ブロワーの運転によって前記加工室内のミストを含む空気を吸引して当該空気中のミストを第１捕集手段及び第２捕集手段によって捕集し、当該ルーツ式ブロワの吸入口に導かれて前記吐出口から排出される空気の一部を加工室に還流させるように設け、さらに、前記吐出口から排出される圧力空気を前記ノズルから噴出させることによってエアブローを施すことができるように構成したことを特徴とする工作機械におけるミスト捕集装置。 - 前記第２捕集手段のデミスタ部材が、長方形の電石不織布片と電石不織布片との間に前記補強板を介在させて多層構造とされ、かつ、それら電石不織布片と補強板とを密着させた状態で前記ケースに装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械におけるミスト捕集装置。
- 前記第２捕集手段のデミスタ部材が、ジグザグ状に折り曲げて形成された電石不織布片の折曲片と折曲片の間に前記補強板を介在させて多層構造とされ、かつ、それら電石不織布片と補強板とを密着させた状態で前記ケースに装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械におけるミスト捕集装置。
- 前記第１捕集手段及び第２捕集手段の各ケースに設けられたドレン口を前記加工室に設置された切削液タンクにドレン管を介して接続し、捕集されるミストを該切削液タンクに戻すように構成したことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載した工作機械におけるミスト捕集装置。
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