特許 7295342 ミストコレクタおよび工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】ミストコレクタおよび工作機械

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/10 20060101AFI20230613BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20230613BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

B01D46/10 E

B01D46/10 D

B23Q11/00 K

B23Q11/08 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022544986

(86)(22)【出願日】2020-08-27

(86)【国際出願番号】 JP2020032315

(87)【国際公開番号】W WO2022044188

(87)【国際公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-01-27

【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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 幸佑

(72)【発明者】

【氏名】伊賀 研次郎

(72)【発明者】

【氏名】小菅 正裕

【審査官】塩谷 領大

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０５５８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－０３１０２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０６－００７８２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０３－１１９４１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－１７２１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－１７４９２０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ４６／００－４６／９０

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ２３Ｑ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気流と交差するように設けられており、ミストを捕集するためのフィルタと、
流体を噴出可能な噴出口を含み、前記噴出口が前記フィルタと対向するように配置されるとともに、前記フィルタを通過する気流の流れ方向において、前記フィルタよりも下流側に配置されるノズルと、
前記噴出口が対向する前記フィルタにおける位置が変化するように、前記フィルタおよび前記ノズルの少なくともいずれか一方を動作させる駆動部とを備え、
前記駆動部は、前記フィルタによりミストを捕集する場合に、前記フィルタおよび前記ノズルの相対速度が第１速度となり、前記噴出口から前記フィルタに向けて流体を噴出する場合に、前記フィルタおよび前記ノズルの相対速度が前記第１速度よりも遅い第２速度となるように、前記フィルタおよび前記ノズルの少なくとも一方を駆動する、ミストコレクタ。

【請求項2】

前記ノズルは、固定されており、
前記駆動部は、前記フィルタを動作させる、請求項１に記載のミストコレクタ。

【請求項3】

前記フィルタは、所定軸を中心とする円盤形状を有し、前記所定軸に直交するフィルタ表面を含み、
前記駆動部は、前記所定軸を中心に前記フィルタを回転させ、
前記ノズルは、前記噴出口が前記フィルタ表面と対向するように配置される、請求項１または２に記載のミストコレクタ。

【請求項4】

前記ノズルは、前記所定軸の半径方向に沿って並ぶ複数の前記噴出口を含む、請求項３に記載のミストコレクタ。

【請求項5】

前記フィルタを通過する気流を発生させるためのファンをさらに備え、
前記駆動部は、前記フィルタとともに前記ファンを回転させる、請求項３または４に記載のミストコレクタ。

【請求項6】

加工エリアを区画形成するカバー体と、
前記カバー体に接続され、前記加工エリア内で発生したミストが導かれる、請求項１から５のいずれか１項に記載のミストコレクタとを備える、工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ミストコレクタおよび工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、実開平６－３６７４２号公報（特許文献１）には、開口部が設けられる全体カバーと、開口部に配置される自動開閉カバーと、開口部の対向二辺に設けられる複数の吐出口および吸入口と、ダクトを介して吸入口と接続されるミスト回収装置とを備える工作機械用ミスト飛散防止装置が開示されている。自動開閉カバーが開いた場合に、吐出口から吸入口に向かう空気流れを設けることによって、エアカーテンを形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平６－３６７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１に開示されるように、加工エリア内で生じたミストを回収するためのミストコレクタが知られている。工作機械においてクーラントを用いてワークの加工を行なうと、加工熱により温められたクーラントがミスト状（霧状）になる。このようなオイルミストが工作機械の機外に排出されると、工場内を汚損する原因となるため、工作機械にはミストコレクタが設置されている。

【0005】

ミストコレクタには、オイルミストを捕集するためのフィルタが設けられている。しかしながら、ミストコレクタには、オイルミストに加えて、ワーク加工に伴って発生する微細な切屑等が流入することが想定される。このため、微細な切屑等がフィルタの目詰まりを起こし、オイルミストの効率的な捕集が損なわれる可能性がある。

【0006】

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、フィルタの目詰まりを防ぐことが可能なミストコレクタと、そのようなミストコレクタを備える工作機械とを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の１つの局面に従ったミストコレクタは、気流と交差するように設けられており、ミストを捕集するためのフィルタと、流体を噴出可能な噴出口を含み、噴出口がフィルタと対向するように配置されるとともに、フィルタを通過する気流の流れ方向において、フィルタよりも下流側に配置されるノズルと、噴出口が対向するフィルタにおける位置が変化するように、フィルタおよびノズルの少なくともいずれか一方を動作させる駆動部とを備える。駆動部は、フィルタによりミストを捕集する場合に、フィルタおよびノズルの相対速度が第１速度となり、噴出口からフィルタに向けて流体を噴出する場合に、フィルタおよびノズルの相対速度が第１速度よりも遅い第２速度となるように、フィルタおよびノズルの少なくとも一方を駆動する。
この発明の別の局面に従ったミストコレクタは、ミストを捕集するためのフィルタと、流体を噴出可能な噴出口を含み、噴出口がフィルタと対向するように配置されるノズルと、噴出口が対向するフィルタにおける位置が変化するように、フィルタおよびノズルの少なくともいずれか一方を動作させる駆動部とを備える。

【0008】

このように構成されたミストコレクタによれば、駆動部によりフィルタおよびノズルの少なくともいずれか一方を動作させることにより、噴出口が対向するフィルタにおける位置を変化させつつ、噴出口からフィルタに向けて流体を噴出する。これにより、フィルタを清浄にして、フィルタの目詰まりを防ぐことができる。

【0009】

また好ましくは、ノズルは、固定されている。駆動部は、フィルタを動作させる。
このように構成されたミストコレクタによれば、ノズルを固定式とすることにより、簡易な構成で、フィルタの目詰まりを防ぐことができる。

【0010】

また好ましくは、フィルタは、所定軸を中心とする円盤形状を有し、所定軸に直交するフィルタ表面を含む。駆動部は、所定軸を中心にフィルタを回転させる。ノズルは、噴出口がフィルタ表面と対向するように配置される。

【0011】

このように構成されたミストコレクタによれば、フィルタによりミストを捕集する場合に、フィルタを回転させることによって、ミストがフィルタを通過することを抑制できる。これにより、フィルタによってミストを効率的に捕集することができる。また、噴出口からフィルタ表面に向けて流体を噴出する場合に、フィルタを回転させることによって、噴出口が対向するフィルタにおける位置を変化させることができる。これにより、フィルタを効率的に清浄にすることができる。

【0012】

また好ましくは、ノズルは、所定軸の半径方向に沿って並ぶ複数の噴出口を含む。
このように構成されたミストコレクタによれば、フィルタの回転に伴って、フィルタ表面のより広い範囲に向けて流体を噴出することができる。

【0013】

また好ましくは、ミストコレクタは、フィルタを通過する気流を発生させるためのファンをさらに備える。駆動部は、フィルタとともにファンを回転させる。

【0014】

このように構成されたミストコレクタによれば、駆動部を、フィルタの回転と、ファンの回転とに共用することによって、ミストコレクタの構成を簡易にできる。

【0015】

また好ましくは、駆動部は、フィルタによりミストを捕集する場合に、フィルタおよびノズルの相対速度が第１速度となり、噴出口からフィルタに向けて流体を噴出する場合に、フィルタおよびノズルの相対速度が第１速度よりも遅い第２速度となるように、フィルタおよびノズルの少なくとも一方を駆動する。

【0016】

このように構成されたミストコレクタによれば、噴出口からフィルタに向けて流体を噴出する場合に、フィルタおよびノズルの相対速度を第１速度よりも遅い第２速度とすることによって、フィルタを効率的に清浄にすることができる。

【0017】

また好ましくは、ノズルは、フィルタを通過する気流の流れ方向において、フィルタよりも下流側に配置される。

【0018】

このように構成されたミストコレクタによれば、フィルタの目詰まりは、主に、フィルタを通過する気流の流れ方向の上流側に生じる。このため、フィルタを通過する気流の流れ方向の下流側からフィルタに向けて流体を噴出することによって、フィルタの目詰まりをより効果的に防ぐことができる。

【0019】

この発明に従った工作機械は、加工エリアを区画形成するカバー体と、カバー体に接続され、加工エリア内で発生したミストが導かれるミストコレクタとを備える。

【0020】

このように構成された工作機械によれば、加工エリア内に生じたミストを、ミストコレクタにより効率的に回収することができる。

【発明の効果】

【0021】

以上に説明したように、この発明に従えば、フィルタの目詰まりを防ぐことが可能なミストコレクタと、そのようなミストコレクタを備える工作機械とを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】工作機械を示す斜視図である。

【図2】図１中のミストコレクタを示す断面図である。

【図3】フィルタの洗浄時におけるフィルタおよびノズルを示す斜視図である。

【図4】オイルミストの捕集時におけるフィルタおよびノズルを示す斜視図である。

【図5】図３および図４中のノズルの第１変形例を示す上面図である。

【図6】図３および図４中のノズルの第２変形例を示す上面図である。

【図7】図３および図４中のノズルの第３変形例を示す上面図である。

【図8】図３および図４中のノズルの第４変形例を示す上面図である。

【図9】図２中のミストコレクタを工作機械に設置する形態の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

【0024】

図１は、工作機械を示す斜視図である。図１を参照して、工作機械１００は、回転するワークに工具を接触させることによって、ワーク加工を行なう旋盤である。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。

【0025】

本明細書においては、工作機械１００の構造を説明する便宜上、工作機械１００の左右方向（幅方向）に平行で、水平方向に延びる軸を「Ｚ軸」といい、工作機械１００の前後方向（奥行き方向）に平行で、水平方向に延びる軸を「Ｙ軸」といい、鉛直方向に延びる軸を「Ｘ軸」という。

【0026】

まず、本実施の形態におけるミストコレクタ３１が用いられる工作機械１００の全体構造について説明する。

【0027】

工作機械１００は、カバー体２１を有する。カバー体２１は、加工エリア２００を区画形成するとともに、工作機械１００の外観をなしている。加工エリア２００は、ワークの加工が行なわれる空間であり、ワーク加工に伴う切屑または切削油等の異物が加工エリア２００の外側に漏出しないように密閉されている。

【0028】

加工エリア２００には、Ｚ軸に平行な回転中心軸２１０を中心にワークを回転させるためのワーク主軸１１と、複数の工具を保持し、Ｚ軸方向に平行な旋回中心軸２２０を中心に旋回可能なタレットタイプの刃物台１２とが配置されている。刃物台１２は、Ｚ軸方向と、Ｙ軸方向成分およびＸ軸方向成分を含む斜め方向とに移動可能である。加工エリア２００には、ワークの回転中心を支持するための心押し台、または、Ｚ軸方向においてワーク主軸１１と対向して配置される対向ワーク主軸がさらに配置されてもよい。

【0029】

カバー体２１には、開口部２６が設けられている。開口部２６は、加工エリア２００を外部空間に開放している。

【0030】

カバー体２１は、第１サイドカバー２２および第２サイドカバー２３と、天井カバー２４とを有する。

【0031】

第１サイドカバー２２および第２サイドカバー２３は、Ｚ軸方向おいて、開口部２６の両側にそれぞれ設けられている。第１サイドカバー２２には、操作パネル２８が設けられている。操作パネル２８は、作業者が工作機械１００を操作する際に用いる各種のボタンおよびスイッチ、ならびに、工作機械１００におけるワークの加工状態等を示す表示部などを含む。第２サイドカバー２３の内側には、ワーク主軸１１等が配置されている。

【0032】

天井カバー２４は、工作機械１００の天井に配置されている。第１サイドカバー２２、第２サイドカバー２３および天井カバー２４により、開口部２６が画定されている。

【0033】

工作機械１００は、扉部２５をさらに有する。扉部２５は、開口部２６に設けられている。扉部２５は、開口部２６を開状態とする開位置（図１中に示される扉部２５の位置）と、開口部２６を閉状態とする閉位置との間において、Ｚ軸方向にスライド動作可能である。扉部２５は、開位置に位置決めされた場合に、第２サイドカバー２３と重なって配置される。扉部２５は、閉位置に位置決めされた場合に、加工エリア２００を区画形成している。

【0034】

工作機械１００は、ミストコレクタ３１をさらに有する。ミストコレクタ３１は、カバー体２１に接続されている。ミストコレクタ３１には、加工エリア２００から、クーラントがミスト状となったオイルミストが導かれる。ミストコレクタ３１は、空気中に含まれるオイルミストを回収し、清浄な空気を排出する装置である。

【0035】

ミストコレクタ３１は、ケース体３６を有する。ケース体３６は、ミストコレクタ３１の外観をなす筐体からなる。ケース体３６は、全体として、仮想上の中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。

【0036】

ケース体３６には、吸気口３４と、排気口３７とが設けられている。吸気口３４および排気口３７は、中心軸１０１の軸方向において互いに離れて設けられている。吸気口３４は、中心軸１０１の軸方向におけるケース体３６の一方端において、中心軸１０１の軸方向を向いて開口している。ケース体３６は、吸気口３４が開口する位置で縮径する先細り形状を有する。排気口３７は、中心軸１０１の軸方向におけるケース体３６の他方端において、中心軸１０１の半径方向外側を向いて開口している。

【0037】

ミストコレクタ３１は、ダクト３２を介してカバー体２１に接続されている。ケース体３６内の空間は、ダクト３２を通じて加工エリア２００と連通している。ダクト３２の一方端は、吸気口３４に接続され、ダクト３２の他方端は、第１サイドカバー２２に接続されている。ダクト３２が接続されるカバー体２１の位置は、特に限定されず、たとえば、天井カバー２４であってもよい。

【0038】

ミストコレクタ３１は、天井カバー２４上に設置されている。ミストコレクタ３１は、支持脚３３によって、天井カバー２４上に支持されている。ミストコレクタ３１は、中心軸１０１が上下方向に延びる姿勢に支持されている。ミストコレクタ３１は、吸気口３４が下方を向いて開口し、排気口３７が吸気口３４よりも上方に配置される姿勢に支持されている。

【0039】

続いて、ミストコレクタ３１の構造について詳細に説明する。図２は、図１中のミストコレクタを示す断面図である。

【0040】

図２を参照して、ミストコレクタ３１は、第１隔壁部４１と、第２隔壁部４６と、第３隔壁部５１とをさらに有する。第１隔壁部４１、第２隔壁部４６および第３隔壁部５１は、ケース体３６内に設けられている。第１隔壁部４１、第２隔壁部４６および第３隔壁部５１は、中心軸１０１に直交する平板からなる。第１隔壁部４１、第２隔壁部４６および第３隔壁部５１は、水平面に平行に配置されている。

【0041】

第１隔壁部４１、第２隔壁部４６および第３隔壁部５１は、上下方向（中心軸１０１の軸方向）において、互いに間隔を設けて並んでいる。第１隔壁部４１は、吸気口３４の上方に設けられている。第２隔壁部４６は、第１隔壁部４１の上方に設けられている。第３隔壁部５１は、第２隔壁部４６の上方に設けられている。

【0042】

第１隔壁部４１の下方には、第１内部空間１１０が形成されている。吸気口３４は、第１内部空間１１０に開口している。第１隔壁部４１および第２隔壁部４６の間には、第２内部空間１２０が形成されている。第２隔壁部４６および第３隔壁部５１の間には、第３内部空間１３０が形成されている。第３隔壁部５１の上方には、第４内部空間１４０が形成されている。排気口３７は、第４内部空間１４０に開口している。

【0043】

ミストコレクタ３１は、衝突板４３をさらに有する。衝突板４３は、第１内部空間１１０に設けられている。衝突板４３は、中心軸１０１の軸方向において、第１隔壁部４１から下方に突出するように設けられている。衝突板４３は、下方を向いて開口する受け皿形状を有する。衝突板４３は、中心軸１０１を中心とする円錐状の受け皿形状を有する。衝突板４３がなす開口は、中心軸１０１の軸方向において、吸気口３４がケース体３６になす開口と対向している。

【0044】

第１隔壁部４１には、第１開口部４２が設けられている。第１開口部４２は、中心軸１０１の軸方向において第１隔壁部４１を貫通する貫通孔からなる。第１開口部４２は、第１内部空間１１０および第２内部空間１２０を互いに連通させている。第１開口部４２は、中心軸１０１の軸方向に見た場合に、衝突板４３からずれた位置に設けられている。第１開口部４２は、中心軸１０１の軸方向に見た場合に、衝突板４３の外周上に設けられている。

【0045】

図３は、フィルタの洗浄時におけるフィルタおよびノズルを示す斜視図である。図４は、オイルミストの捕集時におけるフィルタおよびノズルを示す斜視図である。

【0046】

図２から図４を参照して、ミストコレクタ３１は、フィルタ８１をさらに有する。フィルタ８１は、オイルミストを捕集可能なように構成されている。

【0047】

フィルタ８１は、第２内部空間１２０に配置されている。フィルタ８１は、中心軸１０１を中心とする円盤形状を有する。フィルタ８１は、第１フィルタ表面８２ａと、第２フィルタ表面８２ｂとを有する。第１フィルタ表面８２ａおよび第２フィルタ表面８２ｂは、中心軸１０１に直交する平面からなる。第１フィルタ表面８２ａは、中心軸１０１の軸方向において、第２隔壁部４６と対向している。第２フィルタ表面８２ｂは、中心軸１０１の軸方向において、第１隔壁部４１と対向している。

【0048】

図３および図４に示されるように、フィルタ８１は、フィルタ本体部８７と、フレーム部８６とを有する。フィルタ本体部８７は、オイルミストを捕集するフィルタ８１の本体部分である。フィルタ本体部８７は、微細な孔が並ぶ網目状のメッシュ体からなる。フィルタ本体部８７の網目の大きさ（各孔の最小隙間）は、３０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であってもよいし、５０μｍ以上８０μｍ以下の範囲であってもよい。フレーム部８６は、フィルタ本体部８７を保持する保持体である。

【0049】

フレーム部８６は、円盤部８６ｋと、リング部８６ｊと、連結部８６ｈとを有する。円盤部８６ｋは、中心軸１０１を中心とする円盤形状を有する。円盤部８６ｋの直径は、フィルタ８１の直径よりも小さい。リング部８６ｊは、中心軸１０１を中心とするリング形状を有する。リング部８６ｊは、フィルタ８１の外周縁に沿って周回するように設けられている。連結部８６ｈは、円盤部８６ｋおよびリング部８６ｊを連結している。連結部８６ｈは、直線状に延びている。連結部８６ｈの一方端は、円盤部８６ｋに接続され、連結部８６ｈの他方端は、リング部８６ｊに接続されている。

【0050】

フィルタ本体部８７は、円盤部８６ｋ、リング部８６ｊおよび連結部８６ｈにより保持されている。フィルタ本体部８７は、円盤部８６ｋおよびリング部８６ｊの間にあって、中心軸１０１を中心にベルト状に周回する領域に設けられている。フィルタ本体部８７は、中心軸１０１の軸方向において、第１開口部４２と対向している。

【0051】

なお、図３および図４中には、中心軸１０１の半径方向に延びる４本の連結部８６ｈが示されているが、連結部８６ｈの数およびレイアウトは、特に限定されない。たとえば、複数本の連結部８６ｈが、円盤部８６ｋおよびリング部８６ｊの間において格子状に設けられてもよい。

【0052】

ミストコレクタ３１は、ノズル９１をさらに有する。ノズル９１は、噴出口９３を有する。噴出口９３は、流体を噴出可能な開口をなしている。ノズル９１は、噴出口９３がフィルタ８１と対向するように配置されている。ノズル９１は、固定されている。

【0053】

ノズル９１は、第２内部空間１２０に配置されている。ノズル９１は、中心軸１０１の軸方向において、フィルタ８１および第２隔壁部４６の間に配置されている。ノズル９１が、フィルタ８１を通過する気流の流れ方向において、フィルタ８１よりも下流側に配置されている。噴出口９３は、第１フィルタ表面８２ａと対向している。噴出口９３は、フィルタ本体部８７と対向している。噴出口９３は、円形の開口形状を有する。

【0054】

第２内部空間１２０には、支持部材４４がさらに設けられている。支持部材４４は、第１隔壁部４１および第２隔壁部４６の間において、中心軸１０１の軸方向に延びる壁形状を有する。支持部材４４は、フィルタ８１から、中心軸１０１の半径方向外側に離れた位置に設けられている。ノズル９１は、支持部材４４により支持されている。ノズル９１は、支持部材４４により支持されることによって、第２内部空間１２０において固定されている。

【0055】

ノズル９１は、中心軸１０１の半径方向に延びている。ノズル９１は、中心軸１０１の軸方向におけるノズル９１およびフィルタ８１間の距離が、中心軸１０１の半径方向の位置にかかわらず一定となるように設けられている。

【0056】

図３および図４に示されるように、ノズル９１は、複数の噴出口９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）を有する。複数の噴出口９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）は、中心軸１０１の半径方向に沿って並んでいる。噴出口９３ａ、噴出口９３ｂおよび噴出口９３ｃは、挙げた順に、中心軸１０１の半径方向内側から半径方向外側に向けて並んでいる。

【0057】

ノズル９１にはクーラントが供給される。ノズル９１には、工作機械１００に併設されたクーラントタンクからのクーラントが供給される。ノズル９１に供給されたクーラントは、噴出口９３を通じて、フィルタ８１（フィルタ本体部８７）に噴出される。なお、噴出口９３を通じてフィルタ８１に噴出される流体は、クーラントに限られず、たとえば、エアであってもよい。

【0058】

図２を参照して、第２内部空間１２０には、整流ファン７２がさらに配置されている。整流ファン７２は、中心軸１０１の軸方向において、フィルタ８１および第２隔壁部４６の間に配置されている。整流ファン７２は、固定式であって、後述するファン７１の回転に伴って形成される空気流れを整えるための静翼である。整流ファン７２は、第２隔壁部４６に固定されている。

【0059】

ノズル９１は、中心軸１０１の軸方向および半径方向において、整流ファン７２と重なる位置に設けられている。整流ファン７２は、複数枚の翼７２ｐを有する。ノズル９１は、互いに隣り合う複数枚の翼７２ｐ間の空間に配置されている。

【0060】

第２隔壁部４６には、第２開口部４７が設けられている。第２開口部４７は、中心軸１０１の軸方向において第２隔壁部４６を貫通する貫通孔からなる。第２開口部４７は、第２内部空間１２０および第３内部空間１３０を互いに連通させている。第２開口部４７は、中心軸１０１を中心とする円形の開口をなしている。第２開口部４７がなす開口は、中心軸１０１の軸方向において、フィルタ８１の円盤部８６ｋと対向している。

【0061】

ミストコレクタ３１は、モータ６１（駆動部）と、シャフト６４とをさらに有する。モータ６１は、ノズル９１の噴出口９３が対向するフィルタ８１における位置が変化するように、フィルタ８１を動作させる。

【0062】

モータ６１は、第４内部空間１４０に設けられている。モータ６１は、回転を出力する出力軸６２を有する。出力軸６２は、中心軸１０１の軸上で延び、第３内部空間１３０に向けて延出している。モータ６１は、出力軸６２の回転中心が中心軸１０１となるように設けられている。

【0063】

シャフト６４は、第２開口部４７を通って、第２内部空間１２０および第３内部空間１３０の間で延びている。シャフト６４は、中心軸１０１の軸上で延びている。シャフト６４は、モータ６１（出力軸６２）およびフィルタ８１を連結している。シャフト６４の一方端は、カップリング６３を介して出力軸６２に接続されている。シャフト６４の他方端は、フィルタ８１に接続されている。シャフト６４の他方端は、円盤部８６ｋに接続されている。

【0064】

第３隔壁部５１には、第３開口部５２が設けられている。第３開口部５２は、中心軸１０１の軸方向において第３隔壁部５１を貫通する貫通孔からなる。第３開口部５２は、第３内部空間１３０および第４内部空間１４０を互いに連通させている。第３開口部５２は、中心軸１０１の軸方向に見た場合に、モータ６１の外周上に設けられている。

【0065】

ミストコレクタ３１は、ファン７１をさらに有する。ファン７１は、フィルタ８１（フィルタ本体部８７）を通過する気流を発生させるための動翼である。

【0066】

ファン７１は、第３内部空間１３０に設けられている。ファン７１は、中心軸１０１の軸方向において、モータ６１（出力軸６２）およびフィルタ８１の間に配置されている。ファン７１は、出力軸６２およびフィルタ８１の間において、シャフト６４に接続されている。

【0067】

モータ６１の駆動時、出力軸６２からの回転が、シャフト６４を介してファン７１およびフィルタ８１に伝達される。これにより、ファン７１およびフィルタ８１は、中心軸１０１を中心に回転する。ファン７１が回転することにより、ケース体３６内には、図２中の矢印に示される吸気口３４から排気口３７に向かう気流が形成される。

【0068】

加工エリア２００内で発生したオイルミストを含む空気は、ファン７１の回転に伴って、図１中のダクト３２を通ってミストコレクタ３１に導かれる。空気は、吸気口３４を通じて第１内部空間１１０に進入する。このとき、空気が衝突板４３に衝突することによって、空気中に含まれる切屑等が除去される。

【0069】

空気は、第１内部空間１１０から第１開口部４２を通じて第２内部空間１２０に進入する。空気は、第２内部空間１２０において、中心軸１０１を中心に回転するフィルタ８１（フィルタ本体部８７）を通過する。このとき、空気がフィルタ本体部８７の網目を通過する一方で、空気中に含まれるオイルミストは、高速回転するフィルタ本体部８７と衝突して、フィルタ本体部８７の網目を通過することができない。これにより、空気と、オイルミストとが分離される。分離されたオイルミストは、図示しないドレンを通じて、工作機械１００の加工エリア２００内またはクーラントタンクに回収される。

【0070】

オイルミストが分離された空気は、第２開口部４７を通じて第３内部空間１３０に進入し、さらに、第３開口部５２を通じて第４内部空間１４０に進入する。空気は、第４内部空間１４０において、中心軸１０１を中心に螺旋状に流れたあと、排気口３７を通じて外部空間に排出される。

【0071】

なお、排気口３７には、最終的なフィルタがさらに設けられてもよい。排気口３７から排出された空気は、工作機械１００の加工エリア２００内に戻されてもよい。

【0072】

オイルミストの捕集が繰り返し行なわれると、オイルミストとともにミストコレクタ３１に導かれた微細な切屑等が、フィルタ８１（フィルタ本体部８７）を目詰まりさせる。これに対して、本実施の形態では、図２および図３に示されるように、モータ６１の駆動によりフィルタ８１を回転させながら、ノズル９１にクーラントを供給する。これにより、ノズル９１の噴出口９３が対向するフィルタ８１における位置を変化させつつ、噴出口９３からフィルタ８１に向けてクーラントを噴出する。これにより、クーラントによりフィルタ８１を洗浄して、フィルタ８１の目詰まりを防ぐことができる。

【0073】

また、本実施の形態では、複数の噴出口９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）が、中心軸１０１の半径方向に沿って並んでいる。このような構成によれば、複数の噴出口９３（９３ａ，９３ｂ，９３ｃ）が対向するフィルタ８１（フィルタ本体部８７）における位置が、フィルタ８１の回転中心である中心軸１０１の半径方向に並び、その位置が、フィルタ８１に回転に伴って、中心軸１０１の周方向に移動する。このため、フィルタ８１（フィルタ本体部８７）のより広い範囲に効率的にクーラントを供給することができる。

【0074】

また、本実施の形態では、ノズル９１が、フィルタ８１を通過する気流の流れ方向において、フィルタ８１よりも下流側に配置されている。

【0075】

フィルタ８１の目詰まりは、主に、フィルタ８１を通過する気流の流れ方向の上流側のフィルタ表面（第２フィルタ表面８２ｂ）で生じる。このため、ノズル９１から、第２フィルタ表面８２ｂとは反対側の第１フィルタ表面８２ａに向けてクーラントを噴出することによって、フィルタ８１の目詰まりをより効果的に解消することができる。

【0076】

上記のフィルタ８１の洗浄工程は、オイルミストの捕集工程が一定時間行なわれたタイミングで自動的に実行されてもよいし、操作パネル２８を通じて作業者からの指示を受けた場合に実行されてもよい。また、ケース体３６内に空気の流量計を設けておき、ケース体３６内に流れる空気流量が所定値以下となったタイミングで、フィルタ８１の洗浄工程を実行してもよい。

【0077】

図３および図４に示されるように、モータ６１は、フィルタ８１の洗浄を行なう場合のフィルタ８１の回転速度が、オイルミストを捕集する場合のフィルタ８１の回転速度よりも遅くなるように、フィルタ８１を回転駆動させてもよい。このような構成によれば、フィルタ８１の洗浄工程において、フィルタ８１（フィルタ本体部８７）の各位置により確実にクーラントを供給することが可能となるため、フィルタ８１を効率的に洗浄することができる。

【0078】

フィルタ８１によりオイルミストを捕集する場合のフィルタ本体部８７の周速は、１０ｍ／ｓ以上であってもよいし、５０ｍ／ｓ以上であってもよい。フィルタ８１の洗浄を行なう場合のフィルタ本体部８７の周速は、１ｍ／ｓ以下であってもよいし、０．１ｍ／ｓ以下であってもよい。

【0079】

なお、本発明においては、固定されたフィルタに対してノズルを動作させることによって、噴出口が対向するフィルタにおける位置を変化させてもよいし、フィルタおよびノズルの双方を動作させることによって、噴出口が対向するフィルタにおける位置を変化させてもよい。フィルタおよび／またはノズルの動作は、回転動作に限られず、たとえば、直線方向に沿った往復移動であってもよいし、矩形または円周等の所定経路を繰り返し循環する移動であってもよい。フィルタおよび／またはノズルの動作は、噴出口が対向するフィルタ表面の面方向における移動であることが好ましい。

【0080】

また、本発明において、噴出口より噴出される流体は特に限定されず、たとえば、エアであってもよい。

【0081】

図５から図８は、図３および図４中のノズルの変形例を示す上面図である。図５を参照して、本変形例では、ノズル９１が、噴出口９４を有する。噴出口９４は、中心軸１０１の半径方向が長手方向となり、中心軸１０１の周方向が幅方向となるスリット形状を有する。

【0082】

図６を参照して、本変形例では、ノズル９１が、中心軸１０１の周方向に変位しながら、中心軸１０１の半径方向に延びている。ノズル９１は、複数の噴出口９５（９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅ）を有する。複数の噴出口９５（９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅ）は、中心軸１０１の周方向に変位しながら、中心軸１０１の半径方向に延びる直線に沿って並んでいる。

【0083】

図７を参照して、本変形例では、ノズル９１が、複数の第１噴出口９６（９６ａ，９６ｂ，９６ｃ）と、複数の第２噴出口９７（９７ａ，９７ｂ，９７ｃ）とを有する。複数の第１噴出口９６（９６ａ，９６ｂ，９６ｃ）は、中心軸１０１の半径方向に沿って並んでいる。複数の第２噴出口９７（９７ａ，９７ｂ，９７ｃ）は、中心軸１０１の半径方向に沿って並んでいる。第１噴出口９６ａ、第１噴出口９６ｂおよび第１噴出口９６ｃは、それぞれ、第２噴出口９７ａ、第２噴出口９７ｂおよび第２噴出口９７ｃと中心軸１０１の周方向に並んでいる。

【0084】

図５から図７中の変形例に示されるように、ノズル９１に設けられる噴出口の数は、１つであっても、複数であってもよい。ノズル９１に設けられる噴出口の開口形状および配列は、特に限定されない。たとえば、図５中のスリット状の噴出口９４が、中心軸１０１の周方向に並んで複数、設けられてもよいし、図７中の複数の第１噴出口９６と、複数の第２噴出口９７とが、中心軸１０１の半径方向に沿ってジグザグ状に並ぶように配列されてもよい。

【0085】

図８を参照して、本変形例では、ノズル９１が、複数の噴出口９８（９８ａ，９８ｂ，９８ｃ）を有する。複数の噴出口９８（９８ａ，９８ｂ，９８ｃ）は、中心軸１０１の半径方向に沿って並んでいる。噴出口９８ａ、噴出口９８ｂおよび噴出口９８ｃは、挙げた順に、中心軸１０１の半径方向内側から半径方向外側に向けて並んでいる。

【0086】

噴出口９８ａ、噴出口９８ｂおよび噴出口９８ｃは、互いに異なる大きさの開口を有する。噴出口９８ｂの開口面積は、噴出口９８ａの開口面積よりも大きく、噴出口９８ｃの開口面積は、噴出口９８ｂの開口面積よりも大きい。

【0087】

図８中の変形例に示されるように、ノズル９１に設けられる噴出口は、互いに異なる形態で設けられてもよい。たとえば、図８中の噴出口９８ｂの開口面積が、噴出口９８ａの開口面積よりも小さく、噴出口９８ｃの開口面積が、噴出口９８ｂの開口面積よりも小さい構成であってもよい。図８中の噴出口９８ａ、噴出口９８ｂおよび噴出口９８ｃと、フィルタ８１との間の距離が、互いに異なる構成であってもよい。

【0088】

図９は、図２中のミストコレクタを工作機械に設置する形態の変形例を示す断面図である。図９を参照して、本変形例では、ミストコレクタ３１が、図１中のダクト３２を用いることなく、カバー体２１に直接、接続されている。

【0089】

ミストコレクタ３１は、天井カバー２４に接続されている。天井カバー２４には、開口部２７が設けられている。開口部２７は、上下方向において天井カバー２４を貫通する貫通孔からなる。ミストコレクタ３１は、開口部２７に挿入された状態で、天井カバー２４に締結されている。

【0090】

ミストコレクタ３１の一部は、加工エリア２００内に位置し、ミストコレクタ３１の残る部分は、加工エリア２００の外部に位置している。上下方向における開口部２７の位置は、上下方向における第３隔壁部５１の位置に対応している。吸気口３４は、加工エリア２００内で開口している。

【0091】

上下方向における開口部２７の位置は、上下方向における第１隔壁部４１および第２隔壁部４６のいずれかの位置に対応してもよい。上下方向における開口部２７の位置は、上下方向における第１内部空間１１０、第２内部空間１２０、第３内部空間１３０および第４内部空間１４０のいずれかの位置に対応してもよい。

【0092】

このような構成によれば、フィルタ８１の洗浄工程により排出された切屑を含むクーラントを、ミストコレクタ３１のケース体３６内に残すことなく、工作機械１００の加工エリア２００内に戻すことができる。

【0093】

なお、ミストコレクタ３１の設置場所は、工作機械１００が設置される工場等の床面上であってもよい。また、本実施の形態では、ケース体３６の軸方向が上下方向となる縦置きタイプのミストコレクタ３１の構造について説明したが、本発明は、ケース体３６の軸方向が水平方向となる横置きタイプのミストコレクタにも適用可能である。

【0094】

本実施の形態におけるミストコレクタ３１が用いられる工作機械は、旋盤に限られず、マシニングセンタ、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機、または、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機等であってもよい。

【0095】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0096】

この発明は、たとえば、工作機械に用いられるミストコレクタに適用される。

【符号の説明】

【0097】

１１ ワーク主軸、１２ 刃物台、２１ カバー体、２２ 第１サイドカバー、２３ 第２サイドカバー、２４ 天井カバー、２５ 扉部、２６，２７ 開口部、２８ 操作パネル、３１ ミストコレクタ、３２ ダクト、３３ 支持脚、３４ 吸気口、３６ ケース体、３７ 排気口、４１ 第１隔壁部、４２ 第１開口部、４３ 衝突板、４４ 支持部材、４６ 第２隔壁部、４７ 第２開口部、５１ 第３隔壁部、５２ 第３開口部、６１ モータ、６２ 出力軸、６３ カップリング、６４ シャフト、７１ ファン、７２ 整流ファン、７２ｐ 翼、８１ フィルタ、８２ａ 第１フィルタ表面、８２ｂ 第２フィルタ表面、８６ フレーム部、８６ｈ 連結部、８６ｊ リング部、８６ｋ 円盤部、８７ フィルタ本体部、９１ ノズル、９３，９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９４，９５，９８，９８ａ，９８ｂ，９８ｃ 噴出口、９６，９６ａ，９６ｂ，９６ｃ 第１噴出口、９７，９７ａ，９７ｂ，９７ｃ 第２噴出口、１００ 工作機械、１０１ 中心軸、１１０ 第１内部空間、１２０ 第２内部空間、１３０ 第３内部空間、１４０ 第４内部空間、２００ 加工エリア、２１０ 回転中心軸、２２０ 旋回中心軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】