特許 6836684 空気浄化装置及び工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6836684

(24)【登録日】2021年2月9日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】空気浄化装置及び工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20210222BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20210222BHJP

   B01D 45/12 20060101ALI20210222BHJP

   B01D 46/00 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   B23Q11/00 Z

   B23Q11/08 Z

   B01D45/12

   B01D46/00 E

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2020-139601(P2020-139601)

(22)【出願日】2020年8月20日

【審査請求日】2020年8月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002745

【氏名又は名称】特許業務法人河崎・橋本特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊賀 研次郎

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０９５５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３５２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３１７１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ０１Ｄ ４５／１２

Ｂ０１Ｄ ４６／００

Ｂ２３Ｑ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを加工する加工空間で発生するクーラントのミストを空気とともに案内してミストを除去する空気浄化装置であって、
管体の内部が仕切部により複数の仕切通路に仕切られ、
各仕切通路の一端側に吸気口が形成されるとともに他端側に排気口が形成され、
前記吸気口から前記排気口に空気を案内するファンを各仕切通路に備え、
各ファンにより各仕切通路に案内された空気からクーラントのミストを除去するフィルタを各仕切通路に備えている空気浄化装置。

【請求項2】

各管体の側面に他の管体の側面と連結する連結機構を備えている請求項１記載の空気浄化装置。

【請求項3】

前記管体が前記加工空間を仕切るカバー部材に沿って前記加工空間の外部に配置され、前記カバー部材に形成された第１の開口部を介して前記加工空間に漂うクーラントのミストを空気とともに前記吸気口から吸気し、前記フィルタでミストが分離された空気を前記排気口から前記カバー部材に形成された第２の開口部を介して前記加工空間に排気するように構成されている請求項１または２記載の空気浄化装置。

【請求項4】

前記管体が前記加工空間を仕切るカバー部材に沿って前記加工空間の内部に配置され、前記加工空間に漂うクーラントのミストを空気とともに前記吸気口から吸気し、前記フィルタでミストが分離された空気を前記排気口から前記加工空間に排気するように構成されている請求項１または２記載の空気浄化装置。

【請求項5】

前記フィルタで分離された分離液を排出するドレン口が前記管体に形成され、前記ドレン口から排出された分離液が前記加工空間に配したクーラントタンクに還流するように構成されている請求項３または４記載の空気浄化装置。

【請求項6】

前記フィルタとして遠心分離式フィルタが採用され、前記ファンが前記遠心分離式フィルタの上流側に設置されている請求項１から５の何れかに記載の空気浄化装置。

【請求項7】

前記フィルタとして電気集塵式フィルタが採用され、前記ファンが前記電気集塵式フィルタの下流側に設置されている請求項１から５の何れかに記載の空気浄化装置。

【請求項8】

請求項１から７の何れかに記載の空気浄化装置と、
ワークを加工する加工空間を仕切るカバー部材と、
前記加工空間にクーラントを放出するクーラント放出部と、を備える工作機械。

【請求項9】

請求項１から７の何れかに記載の空気浄化装置と、
クーラント液面を巻き上げてミストを回収する機構を有する第２空気浄化装置と、
ワークを加工する加工空間を仕切るカバー部材と、
前記加工空間にクーラントを放出するクーラント放出部と、を備える工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを加工する加工空間で発生するクーラントのミストを空気とともに案内してミストを除去する空気浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械では、工具を用いたワークの加工部位に向けてクーラントを吹き付けるクーラントノズルを備え、クーラントで加工部位を冷却することで工具及びワークの温度上昇を抑制し、さらに発生した切屑を加工部位から除去するように構成している。

【0003】

特許文献１には、加工空間に充満したミスト状のクーラントを除去すべく、加工空間を仕切るカバー部材に排気ダクトを設け、排気ダクトを介して空気とともに排出されたミストを分離除去するミストコレクタを設置し、ミストコレクタでミストを除去して浄化した空気を、給気ダクトを介して加工空間に循環供給するオイルミストのコントロールシステムが提案されている。

【0004】

詳述すると、工場に設置された加工機械、洗浄機械等の機械と、この機械の近傍に設けたダンパ等の切換え手段を備えたミストコレクとで構成し、機械とミストコレクタとの間を吸込み用のホースと、吐出用のホースとで連繋し、また前記ミストコレクタに排気用のホースを設けた構造であり、前記機械からのオイルミストを吸込み用のホースでミストコレクタに導き、このミストコレクタを介して清浄化した空気を吐出用のホースで機械に環流し、機械の加工部に導くことで、この清浄空気の再利用を可能とするとともに、必要によりこの清浄空気を切換え手段の制御で排気用のホースに導き工場内等に排気可能とすることを特徴とする。

【0005】

しかし、特許文献１に記載されたようなミストコレクタは煩雑なメンテナンスが頻繁に必要となり、そのための工数が嵩むため、長期に亘ってメンテナンスフリーとなる空気浄化装置が望まれていた。

【0006】

また、特許文献１に記載されたオイルミストのコントロールシステムは、大掛かりな構成となり、十分な設置面積が必要となるため、限られた空間に設置することができるコンパクトな空気浄化装置が望まれていた。

【0007】

例えば、従来使用されていた大型のファンに代えて小型のファンを複数台用いて同等の処理能力を備えた小型の空気浄化装置を構築することが考えられるが、ファンを接近して設けると各ファンにより導かれる空気の流れが干渉により妨げられ、却って送風に要するエネルギー効率が低下する虞があった。

【0008】

特許文献２には、このような干渉を回避するために、箱状のユニット本体と、回転軸方向をほぼ垂直方向として前記ユニット本体内に複数設けられた遠心ファンと、この遠心ファンの外周を囲むように前記ユニット本体内に設けられた熱交換器と、隣り合う複数の遠心ファンから吹き出される空気の流れが、お互いに干渉し合うのを抑制する干渉抑制手段を備えた天井埋込型の空気調和機が提案されている。

【0009】

当該空気調和機では、遠心ファンで導かれる互いの空気の流れの干渉を回避するために、干渉抑制手段として表面に凹凸を設けた仕切り板を双方の遠心ファンの中央部に設置していた。当該仕切り板により遠心ファンで導かれる空気流の干渉を回避し、且つ仕切り板の表面に設けた凹凸で剥離流による損失を回避するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００６−８８０５２号公報

【特許文献2】特開２００４−３０１３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

上述した特許文献２に開示された空気調和機は、予め決められたサイズの天井埋込型の空気調和機であり、熱交換器により空気温度を調整することが主目的であり、ミスト除去という機能を備える装置ではなく、またミストの処理量の増加に応じて要求される拡張性に対応できるものではなかった。

【0012】

本発明の目的は、加工熱で気化したクーラント成分を含むミストを除去しつつ、小型で拡張性を備えた空気浄化装置及び空気浄化装置を備えた工作機械を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

この目的を達成するために本発明による空気浄化装置の第一の特徴構成は、ワークを加工する加工空間で発生するクーラントのミストを空気とともに案内してミストを除去する空気浄化装置であって、管体の内部が仕切部により複数の仕切通路に仕切られ、各仕切通路の一端側に吸気口が形成されるとともに他端側に排気口が形成され、前記吸気口から前記排気口に空気を案内するファンを各仕切通路に備え、各ファンにより各仕切通路に案内された空気からクーラントのミストを除去するフィルタを各仕切通路に備えている点にある。

【0014】

管体の内部に形成された空気の通路が仕切部で仕切られ、第１仕切通路と第２仕切通路が形成される。管体の一端から第１ファンによって第１仕切通路に空気が案内されるとともに第２ファンによって第２仕切通路に空気が案内され、通路に設置されたフィルタによりミストが除去された後に管体の他端から排気される。第１ファンによって案内される空気の流れと第２ファンによって案内される空気の流れが仕切部で仕切られることにより干渉することなくフィルタに導かれる。管体の内部に第１仕切通路と第２仕切通路が形成され、其々に空気を導くファンが設置されることで、仕切壁の高さ方向に薄型でコンパクトな空気浄化装置が実現できる。

【0015】

第二の特徴構成は、第一の特徴構成に加えて、各管体の側面に他の管体の側面と連結する連結機構を備えている点にあり、連結機構を介して管体を側面で連結することで、装置の薄型を維持しつつ処理能力を高めることができる。

【0016】

第三の特徴構成は、第一または第二の特徴構成に加えて、前記管体が前記加工空間を仕切るカバー部材に沿って前記加工空間の外部に配置され、前記カバー部材に形成された第１の開口部を介して前記加工空間に漂うクーラントのミストを空気とともに前記吸気口から吸気し、前記フィルタでミストが分離された空気を前記排気口から前記カバー部材に形成された第２の開口部を介して前記加工空間に排気するように構成されている点にある。

【0017】

カバー部材に沿って加工空間の外部に配置できるため、設置に要する空間に制限がある場合でも容易に設置でき、カバー部材に形成した第１の開口部からミストを含む空気を吸気口に導き、浄化された空気を排気口からカバー部材に形成された第２の開口部に循環供給できる。

【0018】

第四の特徴構成は、第一または第二の特徴構成に加えて、前記管体が前記加工空間を仕切るカバー部材に沿って前記加工空間の内部に配置され、前記加工空間に漂うクーラントのミストを空気とともに前記吸気口から吸気し、前記フィルタでミストが分離された空気を前記排気口から前記加工空間に排気するように構成されている点にある。

【0019】

カバー部材に沿って加工空間の内部に配置できるため、加工空間の外部に余剰の設置空間を確保する必要がなく、加工空間に存在するスペースを有効に活用できる。

【0020】

第五の特徴構成は、第三または第四の特徴構成に加えて、前記フィルタで分離された分離液を排出するドレン口が前記管体に形成され、前記ドレン口から排出された分離液が前記加工空間に配したクーラントタンクに還流するように構成されている点にある。

【0021】

管体に備えたフィルタで回収され、液状になったミストが管体に形成されたドレン口から排出され、加工空間に配されたクーラントタンクに還流されるので、回収のために専用の配管を設置する必要がない。

【0022】

第六の特徴構成は、第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記フィルタとして遠心分離式フィルタが採用され、前記ファンが前記遠心分離式フィルタの上流側に設置されている点にある。

【0023】

ファンにより管体に吸引された空気が大きな圧損を生じることなくミストとともに遠心分離式フィルタに圧送されて、ミストが遠心分離される。

【0024】

第七の特徴構成は、第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記フィルタとして電気集塵式フィルタが採用され、前記ファンが前記電気集塵式フィルタの下流側に設置されている。

【0025】

電気集塵式フィルタでミストが除去された清浄空気がその下流側に設置されたファンにより排気口から排気されるので、ファンにミストが付着するようなことがなく、少なくともファンについて、長期の間メンテナンスが不要になる。

【0026】

本発明による工作機械の特徴構成は、上述した第一から第七の何れかの特徴構成を備えた空気浄化装置と、ワークを加工する加工空間を仕切るカバー部材と、前記加工空間にクーラントを放出するクーラント放出部と、を備える点にある。
本発明による工作機械の特徴構成は、上述した第一から第七の何れかの特徴構成を備えた空気浄化装置と、クーラント液面を巻き上げてミストを回収する機構を有する第２空気浄化装置と、ワークを加工する加工空間を仕切るカバー部材と、前記加工空間にクーラントを放出するクーラント放出部と、を備える点にある。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、加工熱で気化したクーラント成分を含むミストを除去しつつ、小型で拡張性を備えた空気浄化装置及び空気浄化装置を備えた工作機械を提供することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】空気浄化装置を備えた工作機械の正面視の説明図である。

【図2】空気浄化装置を備えた工作機械の側面視の説明図である。

【図3】空気浄化装置を備えた工作機械の平面視の説明図である。

【図4】加工空間に配された工作機械の説明図で、（ａ）は側面から視た工作機械の基本構成を示す説明図であり、（ｂ）は正面から視た工作機械の基本構成を示す説明図である。

【図5】（ａ）は空気浄化装置を俯瞰した説明図、（ｂ）は空気浄化装置の正面視の説明図、（ｃ）は空気浄化装置の平面視の説明図、（ｄ）は別の態様を示す空気浄化装置の平面視の説明図である。

【図6】（ａ）から（ｄ）は空気浄化装置の連結機構の説明図である。

【図7】別実施形態を示し、空気浄化装置を俯瞰した説明図である。

【図8】（ａ）は別実施形態を示し、空気浄化装置を俯瞰した説明図、（ｂ）は正面視の説明図である。

【図9】別実施形態を示し、空気浄化装置を備えた工作機械の正面視の説明図である。

【図10】別実施形態を示し、工作機械の正面視の説明図である。

【図11】別実施形態を示し、工作機械の平面視の説明図である。

【図12】別実施形態を示し、工作機械の処理手順を示すフロー図である。

【図13】別実施形態を示し、ミストコレクタの説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面に基づいて空気浄化装置を備えた工作機械を説明する。
図４（ａ），（ｂ）には、カバー部材２００で仕切られワーク１０を加工する加工空間２１０に設置された工作機械１００が示されている。

【0030】

工作機械１００は、ベッド１と、ベッド１上の案内面に沿ってＺ軸方向に移動するテーブル２と、テーブル２上で垂直姿勢のＢ軸周りに回転するパレット３と、ベッド１に垂設されたコラム４と、コラム４の案内面に沿ってＸ軸及びＹ軸方向に移動する主軸頭５とを備えた横形のマシニングセンタであり、破線で示されているように、工作機械１００の周囲がカバー部材２００で被覆されている。図示しないが、カバー部材２００にはワーク１０の搬入または搬出などのために開閉可能な扉が設けられている。

【0031】

サーボモータＭＺが駆動されるとベッド１上でテーブル２がＺ軸方向の直動駆動軸に沿って移動し、サーボモータＭＢが駆動されるとテーブル２上でパレット３がＢ軸周りに回転し、サーボモータＭＸが駆動されるとコラム４上で主軸頭５がＸ軸方向の直動駆動軸に沿って移動し、サーボモータＭＹが駆動されるとコラム４上で主軸頭５がＹ軸方向の直動駆動軸に沿って移動する。

【0032】

主軸頭５に設けられた工具ホルダ６によって工具７が保持され、サーボモータＭＳ１が駆動されると工具７が水平軸心周りに回転する。パレット３に設けたイケール等の治具により被加工物であるワーク１０が保持され、サーボモータＭＢが駆動されるとイケール等の治具によって保持されたワーク１０がパレット３とともにＢ軸に沿う垂直軸心周りに回転する。

【0033】

予め設定されたＮＣプログラムに基づいて上述した各サーボモータがサーボ制御部を介して駆動されることにより、ワーク１０と工具７が相対移動してワーク１０が所望の形状に機械加工される。

【0034】

テーブル２の下方には冷却や洗浄に供給された流体であるクーラントを回収するクーラントタンク８が設置され、機械加工に伴って発生する切屑がクーラントとともにクーラントタンク８に回収されるように構成されている。クーラントタンク８の底部にはチップコンベア９が配設され、クーラントタンク８に回収された切屑１１はチップコンベア９により機外に搬出されて回収容器１２に回収される。

【0035】

主軸頭５には、クーラントノズル２０が設けられている。工具７によってワーク１０が機械加工される際に加工部位に生じる切削熱による温度上昇を抑制するとともに加工部位に付着した切屑を除去するために、クーラントノズル２０から加工部位に向けて冷却及び洗浄用の流体であるクーラントが噴射される。切削熱による温度上昇に起因する熱変位により、ワークと工具７との相対位置が変異してワークの加工精度が低下する虞があるためである。

【0036】

ワーク１０の加工時には、クーラントノズル２０から噴射されるクーラントの一部が切削熱によって気化し、また微粒子化して加工空間に充満し、ミストとして浮遊するため、工作機械１００には当該ミストを除去すべく空気浄化装置３０が設けられている。

【0037】

図１から図３に示すように、工作機械の空気浄化装置３０は、カバー部材２００のうち天井カバー２０２の内側面に沿って配置され、Ｌ字状のアングル部材２５を介してボルト固定されている。空気浄化装置３０は、上述したワークの加工空間２１０で発生するクーラントのミストを空気とともに案内してミストを除去する空気浄化装置３０である。

【0038】

図５（ａ）から（ｃ）に示すように、空気浄化装置３０は、一端側に吸気口３２が形成されるとともに他端側に排気口３４が形成され、吸気口３２から排気口３４に向けて空気の通路３３が形成された管体３１と、通路３３に設置されたフィルタ３５と、通路３３に設置され、吸気口３２から排気口３４に向けて空気を案内する第１ファン３６と第２ファン３７とを含む複数のファンと、を備え、通路３３の少なくとも一部は、仕切部３８で仕切った第１仕切通路３３Ａと第２仕切通路３３Ｂとを含む複数の仕切通路であり、第１ファン３６は、第１仕切通路３３Ａに空気を案内し、第２ファン３７は、第２仕切通路３３Ｂに空気を案内するように構成されている。

【0039】

本実施形態では、第１ファン３６及び第２ファン３７として軸流ファンが用いられ、フィルタ３５としてマルチサイクロンフィルタが設けられている。フィルタ３５の下部にドレンパン３９が設けられ、フィルタ３５によりミストが遠心分離されて回収されたクーラントがドレンパン３９に集められて、ドレンパン３９の底部に形成されたドレン口３９ｈから下方に滴下し、加工空間２１０の下部に設置されたクーラントタンク８に還流するように構成されている。

【0040】

なお、軸流ファンに代えて斜流ファンや遠心ファンを用いることも可能である。本実施形態では、吸気口３２及び排気口３４が通路３３を形成する周壁の底面に形成されているが、通路３３の一端面に吸気口３２が形成され、他端面に排気口３４が形成されていてもよい。後者の場合には、軸流ファンや斜流ファンを用いることが圧損を低減するという観点で好ましい。また、前者の場合には、シロッコファンのような遠心ファンの他、クロスフローファンを好適に用いることができる。

【0041】

また、本実施形態では通路３３の一端から他端までの全域が一枚の仕切部３８で仕切られ、第１仕切通路３３Ａと第２仕切通路３３Ｂが完全に分離された態様に構成されているが、通路の一部が仕切部３８で仕切られる構成であってもよい。

【0042】

上述した実施形態では、吸気口３２側にのみファン３６，３７を備えた構成であるが、排気口３４側にもファンを備えてもよい。吸気口３２側にファンを備える場合には、マルチサイクロンフィルタに向けて空気を圧送することができ、マルチサイクロンフィルタに別途のファンを備える必要がなくなる。

【0043】

例えば、図５（ｄ）に示すように、仕切部３８は、吸気口３２からフィルタ３５までの通路３３を仕切るように設置されていてもよい。つまり、第１ファン３６及び第２ファン３７により通路３３に導かれた空気が通路の中で干渉することによる圧損を低減できるように配置されていればよい。また、仕切部３８は平坦な板状体であってもよいが、剥離流の発生を回避するために表面に滑らかな凹凸などの整流構造を備えることが好ましい。

【0044】

このような構成を採用することにより薄型の空気浄化装置３０が構成できるようになる。また、フィルタ３５として不織布や金属メッシュなどの吸着フィルタを用いると、定期的にフィルタ交換や洗浄などのメンテナンスが必要となるが、遠心分離方式のマルチサイクロンフィルタを用いる場合には、長期にわたりメンテナンスが不要になる。

【0045】

さらに、通路３３の高さを保持しつつも幅を広く形成した管体３１を用いて、複数の仕切部３８で通路を２以上の複数に仕切り、其々にファン及びフィルタを備えることにより、薄型で処理能力の高い空気浄化装置３０を実現することができる。

【0046】

上述したように管体３１が加工空間２１０を仕切るカバー部材２００に沿って加工空間２１０の内部に配置され、加工空間２１０に漂うクーラントのミストを空気とともに吸気口３２から吸気し、フィルタ３５でミストが分離された空気を排気口３４から加工空間２１０に排気するように設置すると、カバー部材２００に沿って加工空間２１０の内部に配置できるため、加工空間２１０の外部に余剰の設置空間を確保する必要がなく、加工空間に存在するスペースを有効に活用できる。

【0047】

以下、空気浄化装置３０の他の態様を説明する。
図９に示すように、管体３１が加工空間２１０を仕切るカバー部材２００に沿って加工空間２１０の天井上部に配置され、カバー部材２００に形成された第１の開口部２２０を介して加工空間２１０に漂うクーラントのミストを空気とともに吸気口３２から吸気し、フィルタでミストが分離された空気を排気口３４からカバー部材２００に形成された第２の開口部２３０を介して加工空間２１０に排気するように構成してもよい。

【0048】

カバー部材２００に沿って加工空間２１０の外部に配置できるため、設置に要する周辺の空間に制限がある場合でも容易に設置できる。なお、空気浄化装置３０に備えたドレン口から滴下するクーラントをクーラントタンク８に回収するために天井に開口を形成しておけばよい。また、必要に応じてカバー部材２００の内壁に沿ってドレン口から滴下するクーラントをクーラントタンク８に導く配管を設置してもよい。

【0049】

管体３１が加工空間２１０を仕切るカバー部材２００に沿って加工空間２１０の内壁部または外壁部の何れかに設置することができ、天井壁以外に側壁に設置することも可能である。

【0050】

図６（ａ）から（ｄ）に示すように、各管体３１の側面に他の管体３１の側面と連結する連結機構４０を備えていることが好ましい。連結機構４０を介して管体３１を側面で連結することで、装置の薄型を維持しつつ処理能力を高めることができる。

【0051】

連結機構４０として、例えば、管体３１の一側面に長手方向に沿って取り付けた断面Ｔ字状の係合突起４１と、管体３１の対向側面に長手方向に沿って取り付け、係合突起４１と係合する断面Ｃ字状の係合爪４２で構成することができる。

【0052】

図７に示すように、フィルタ３５として電気集塵式フィルタを採用することもできる。この場合には、ファン３６，３７が電気集塵式フィルタ３５の下流側に設置されていることが好ましい。

【0053】

電気集塵式フィルタ３５でミストが除去された清浄空気がその下流側に設置されたファン３６，３７により排気口３４から排気されるので、ファン３６，３７にミストが付着するようなことがなく、少なくともファン３６，３７について、長期の間メンテナンスが不要になる。なお、電気集塵式フィルタ３５を用いる場合にも、ドレンタンク及びドレン口を構成する点は、上述した実施形態と同様である。

【0054】

図８（ａ），（ｂ）に示すように、管体３１を仕切部で仕切ることなく、一つの管体３１で一つの空気浄化装置３０を構成することができる。この場合も、図６に示したような連結機構を介して複数の管体３１を連結することで、処理能力を上昇させることができることは言うまでもない。

【0055】

以上、空気浄化装置３０について様々な態様を説明したが、各態様の何れかを其々組み合わせることも可能であることは言うまでもない。

【0056】

以上説明したように、本発明による工作機械は、上述した何れかの態様の空気浄化装置３０と、ワークを加工する加工空間２１０を仕切るカバー部材２００と、加工空間２１０にクーラントを放出するクーラント放出部を備えている。つまり、ドレンパン３９とドレン口３９ｈ、さらにはドレン用の配管がクーラント放出部となる。

【0057】

上述した複数の態様の空気浄化装置３０に加えて、工作機械１００に以下に示すミスト回収システム５００をさらに備えていてもよい。

【0058】

図１０及び図１１に示すように、ミスト回収システム５００は、カバー部材２００で仕切られワーク１０を加工する加工空間２１０に漂うクーラントのミストを空気とともに加工空間２１０から排気する排気ダクト５１と、排気ダクト５１を介して導かれる空気に含まれるミストを除去するミストコレクタ５４と、ミストコレクタ５４を通過した空気を加工空間２１０に循環供給する給気ダクト５２と、排気ダクト５１に備えた吸引用のファン５３を備えている。

【0059】

カバー部材２００の天井部の一つの隅部に形成された排気口５５に排気ダクト５１が接続され、前記隅部の対角方向の隅部で、カバー部材２００の側壁下方に形成された給気口５６に給気ダクト５２が接続されている。

【0060】

加工空間２１０から排気ダクト５１を介して排気された空気に浮遊する空気がミストコレクタ５４によって除去され、ミストが除去された空気が給気ダクト５２から加工空間２１０に循環供給される。加工空間２１０では、給気口５６から排気口５５に向かう空気流が形成され、当該空気流に沿ってミストが案内される。

【0061】

図１３に示すように、ミストコレクタ５４は、４本の脚部５１４で支持された筐体５１１の一側壁ＬＷに被処理気体の供給口５１２が形成され、対向壁ＲＷに排気口５１３が形成されている。

【0062】

筐体５１１の内部下方に液体が収容される収容部５２０が形成され、収容部５２０の上方空間に気液混合部５３０，５４０が二段形成され、さらにその下流側から排気口５１３に到る経路に気液分離部５５０が形成されている。収容部５２０に収容された液体はクーラントであり、符号５１５は収容部５２０から液体を排出するドレンバルブである。

【0063】

第１の気液混合部５３０は、上部仕切壁５３１から収容部５２０の液面に向けて垂下し、下端が水平姿勢に屈曲した第１案内壁５３２と、第１案内壁５３２の下端に対向するように液中に配された第１下部案内壁５３３と、第１案内壁５３２の右方に対向して収容部５２０の液中から上方空間に向けて延出する第１対向壁５３４とで仕切られる空間で構成されている。

【0064】

上部仕切壁５３１は供給口５１２が形成された一側壁ＬＷに一端が溶着され、他端が対向壁ＲＷに向けて水平姿勢に延出する水平部５３１Ｈと、対向壁ＲＷの手前で屈曲して下方に延びる垂下部５３１Ｖとを備えている。また、一側壁ＬＷと第１案内壁５３２とで挟まれた空間により気体導入部５１０が形成される。

【0065】

第２の気液混合部５４０は、上部仕切壁５３１から収容部５２０の液面に向けて垂下し、下端が水平姿勢に屈曲した第２案内壁５４１と、第２案内壁５４１の下端に対向するように液中に配された第２下部案内壁５４２と、第２案内壁５４１の右方に対向して収容部５２０の液中から上方空間に向けて延出する第２対向壁５４３とで仕切られる空間で構成されている。

【0066】

気液分離部５５０は、第２対向壁５４３の右方空間から排気口５１３に到る経路に形成され、上部仕切壁５３１の垂下部５３１Ｖと、排気口５１３より下方で一端が対向壁ＲＷに溶着され、他端が一側壁ＬＷに向けて延出するとともに端部が下方に屈曲した出口壁５１３Ｗを備えている。

【0067】

供給口５１２に排気ダクト５１がフランジ接続され、排気口５１３に給気ダクト５２がフランジ接続される。

【0068】

吸引用のファン５３を介して排気ダクト５１から案内された大量のミストを含む空気が気体導入部５１０に導かれ、液面に向かって衝突する。この時に液が巻き上げられて、第１案内壁５３２下端と第１下部案内壁５３３の間隙を通って気液混合部５３０で旋回流が生じ、ミストを含む空気と巻き上げられた液とが接触して液にミストが吸収される。このとき、空気に含まれる微小な切屑も同時に液に捕捉される。

【0069】

その後、空気は第１対向壁５３４の上端に形成されたＵターン流路を経由して液面に向かって流れる。第１対向壁５３４と第２案内壁５４１とで挟まれる空間が第２の気体導入部として機能する。

【0070】

第２の気体導入部を下降した空気は、さらに液面に向かって衝突し、この時に巻き上げられた液とともに、第２案内壁５４１下端と第２下部案内壁５４２の間隙を通って気液混合部５４０で旋回流が生じ、ミストを含む空気と巻き上げられた液とが再び接触して液にミストが吸収される。同様に空気に含まれる微小な切屑も同時に液に捕捉される。

【0071】

その後、空気は第２対向壁５４３の上端に形成されたＵターン流路を経由して液面に向かって流れ、さらに気液分離部５５０に流れる。

【0072】

気液混合部５３０，５４０で気液混合され、ミストや切屑が除去された空気に残存する粒径の小さなミストや蒸気は、上部仕切壁５３１の端部に形成された垂下部５３１Ｖに衝突して気液分離されるとともに、第２対向壁５４３に沿って下降して液面と衝突することにより液側に吸収される。

【0073】

さらに、液面から上昇する際に出口壁５１３Ｗの下面と衝突して気液分離された後に排気口５１３から排気される。

【0074】

ミストを回収することにより増加したクーラント（液）は、シール機構５６０を介して排水口５１６から排水され、収容部５２０の液量は常時一定に保たれる。

【0075】

図１２に示すように、加工空間２１０で生じたクーラントのミストを含む空気は排気用のファン５３により吸引されて排気ダクト５１を介してミストコレクタ５４に流入し、ミストコレクタ５４でミストや切屑等の異物が除去された空気が給気ダクト５２を介して加工空間２１０に循環される。

【0076】

ミストコレクタ５４で回収されたミストにより増量したクーラントは、ミストコレクタ５４からクーラントタンク８に回収され、ドラムフィルタ８Ｆで異物が除去された後に再利用される。

【0077】

このように、気液混合する際に空気の持つ熱が液に吸収されて冷却されるので、低温の清浄空気が加工空間２１０に循環供給される結果、加工空間２１０での加工に伴う温度上昇を抑制することができる。

【0078】

以上説明したミストコレクタ５４は、空気の流れ方向に沿って気液混合部を２段設けた例を説明したが、３段以上の複数段備えてもよい。逆に、気液混合部が単一で構成されていてもよい。

【0079】

上述した実施形態では、気液混合によりミストを回収する液がクーラントである例を説明したが、クーラント以外の液であってもよい。例えば水溶性クーラントであれば水を用いることができる。

【0080】

上述した実施形態では、工作機械１００が横形のマシニングセンタで構成された例を説明したが、本発明が適用される工作機械１００は横形のマシニングセンタに限るものではなく、各種のマシニングセンタに適用でき、旋盤のような工具を保持する主軸頭を備えていない工作機械に適用することもできる。

【0081】

以上、本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

【産業上の利用可能性】

【0082】

以上に説明したように、本発明により、加工熱で気化したクーラント成分を含むミストを除去しつつ、小型で拡張性を備えた空気浄化装置及び空気浄化装置を備えた工作機械が実現できる。

【符号の説明】

【0083】

１：ベッド
２：テーブル
３：パレット
４：コラム
５：主軸頭
６：工具ホルダ
７：工具
８：クーラントタンク
９：チップコンベア
１０：被加工物（ワーク）
１１：切屑
１２：回収容器
２０：クーラントノズル
１００：工作機械
２００：カバー部材
２１０：加工空間
３０：空気浄化装置
３１：管体
３２：吸気口
３３：通路
３４：排気口
３５：フィルタ
３６：第１ファン
３７：第２ファン
３８：仕切部
３９：ドレンパン
３９ｈ：ドレン口
４０：連結機構
４１：係合突起
４２：係合爪
５００：ミスト回収システム
５１：排気ダクト
５２：給気ダクト
５３：ファン
５４：ミストコレクタ
５５：排気口
５６：給気口
５１０：気体導入部
５２０：収容部
５３０：気液混合部（第１気液混合部）
５４０：気液混合部（第２気液混合部）
５５０：気液分離部

【要約】      （修正有）

【課題】加工熱で気化したクーラント成分を含むミストを除去しつつ、小型で拡張性を備えた空気浄化装置を提供する。
【解決手段】ワークを加工する加工空間で発生するクーラントのミストを空気とともに案内してミストを除去する空気浄化装置であって、一端側に吸気口３２が形成されるとともに他端側に排気口３４が形成され、前記吸気口から前記排気口に向けて空気の通路が形成された管体３１と、前記通路に設置されたフィルタ３５と、前記通路に設置され、前記吸気口から前記排気口に向けて空気を案内する第１ファン３６と第２ファン３７とを含む複数のファンと、を備え、前記通路の少なくとも一部は、仕切部で仕切った第１仕切通路と第２仕切通路とを含む複数の仕切通路であり、前記第１ファンは、前記第１仕切通路に空気を案内し、前記第２ファンは、前記第２仕切通路に空気を案内するように構成されている。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】