油雾捕集装置的制作方法

本发明涉及从产生于工厂、作业场所的雾状的油雾中除去油、切削粉等的油雾捕集装置。

背景技术：

在汽车部件的制造工厂等金属加工业的工作场所中，在金属等的切削、研磨、锻造时，为了防止温度上升，并且为了使切削性等良好，进行向金属等的表面等供给切削油或使该表面附着切削油的作业。但是，伴随该作业，在加工时产生含有油、切削粉的雾状的油雾。

若放任该油雾不管，则工厂内的所有松散部位都沾满油。例如，若附着于荧光灯、地板面，则有作业者滑倒而受伤的担忧，并且成为电灯变暗等作业环境变差的原因。

根据这样的情况，根据工厂，也有从环境卫生方面的观点来看决定了油雾浓度的极限值的情况，从而要求捕集效率较高的油雾捕集装置。

从往至今多使用高效地从油雾中捕集油等的装置。例如，专利文献1中公开了油雾收集装置，利用该油雾收集装置被吸引至装置外壳内的油雾碰到旋转的油雾处理板，并利用离心力朝向装置外壳的内壁面吹飞油分，而使油分附着于内壁面，由此来进行油分的捕集。

并且，专利文献2所公开的粉尘除去装置中，设置由天然或者合成的纤维、金属线等构成的液分离用的旋转刷体，通过使该旋转刷体旋转，来与专利文献1相同地利用离心力使油分沿旋转刷体的周向飞散，从而从油雾中分离油分，并捕集油分。

该旋转刷与现有的具备网部的旋转盘比较，由于利用离心力使油分沿周向分离，所以有堵塞较少的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-155093号公报

专利文献2：日本特开平8-182910号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，在如专利文献2那样使用旋转刷体来将油雾中的油分除去的情况下，若由从中心朝向周向放射状地配置的线状原料的线束构成的刷体以高速旋转的状态持续运转，则线状原料散开而渐渐变形。

尤其是，随着趋向线状原料的前端而以散开的方式鼓起，从而以刷前端部的厚度在气体的流经方向、即旋转刷体的前后方向上增加的方式鼓起。

由于若因旋转而鼓起并散开的旋转刷体的前端部是适当的散开状态，则过滤器构造在前后方向上变得立体，从而捕集效率变高。但是，在刷体的前端部超过需要地在前后方向上较大地散开的情况下，前端部的线状原料间的间隔变大，线状原料的填充率变低，从而油分在流过时难以碰到旋转刷体的线状原料，有油分的捕集效率降低的问题点。

尤其是，靠近后方配置的线状原料因气流向后方倾倒而较大地散开，伴随运行时间变形。而且，变形后的旋转刷体即使在旋转停止时也不返回原先的形状，从而捕集效率进一步降低。

另外，当在旋转刷体的线状原料的前端部因气流向后方倾倒了的部位存在分隔板等的情况下，向后方倾倒了的线状原料的前端部因与分隔板抵接而磨损，从而也有线状原料变短的问题。

本发明的目的在于解决上述的课题，提供一种防止旋转刷体的过度变形、且高效地捕集、除去气体中的油分的油雾捕集装置。

用于解决课题的方案

用于实现上述目的的本发明的油雾捕集装置是一种油雾捕集装置，具备：设有吸入口和排出口且封闭的箱体；在该箱体内以使气体通过规定的通路的方式进行划分的分隔板；用于强制性地生成气流以便气体通过上述通路的风扇；以及对气体中的油分进行捕捉的捕集部，上述油雾捕集装置的特征在于，上述捕集部包括：圆盘状的旋转刷体，其配置于气流中，从中央的圆板部朝向外侧亦即放射方向紧密地以刷状排列有使气体中的油分附着的多根线状原料，且高速旋转，以及背面板，其配置于该旋转刷体的背后，与上述旋转刷体一起旋转，并在与上述线状原料相当的位置设有供气体通过的窗部。

发明的效果如下。

根据本发明的油雾捕集装置，通过在旋转刷体的背后设置一体旋转的背面板，能够防止旋转刷体的线状原料沿气体通过方向过度地鼓起，从而能够维持对于油分的规定的捕集效率。

并且，由于能够防止旋转刷体的线状原料沿气体通过方向鼓起，所以线状原料的前端也不会与分隔板等接触。

附图说明

图1是油雾捕集装置的外观立体图。

图2是油雾捕集装置的横剖视图。

图3是捕集部的分解立体图。

图4是捕集部的立体图。

图5是副捕集部的立体图。

图6是组合了捕集部和副捕集部的状态的主视图。

图7是流经捕集部、副捕集部的气体的说明图。

图8是线状原料的前端的宽度方向的厚度与透过率的两对数图表。

图9是将线状原料设为波线状的捕集部的立体图。

具体实施方式

基于图示的实施例，详细地对本发明进行说明。

图1是油雾捕集装置的外观立体图，图2是横剖视图。油雾捕集装置具有被封闭了的箱体10，在该箱体10的侧面，通过铰链安装有用于进行内部的维护等的开闭门11。

在箱体10内设有分隔板12，该分隔板12用于以使气体经由规定的通路循环的方式在箱体10内进行划分。利用在箱体10内旋转的例如由涡轮风扇构成的风扇14，将油、切削粉等变成雾状而成的气体从设于箱体10的前面中央的筒状的吸入口13吸引至箱体10内。

被吸引后的气体通过捕集部20、副捕集部30，从而将气体中的含有切削粉等的油分除去。油分被捕集、除去后的气体从箱体10的上部的格子状的排出口15排出。

风扇14固定于电动机16的旋转轴17，箱体10的前面下部的管部18是用于将捕集到的油分集中地取出至设于箱体10的下部的油盘19的设有未图示的阀门的取出口。

并且，图示的箭头中涂满点的箭头表示含有油雾的气体的流动，没有点的箭头表示油雾被捕集、除去后的气体的流动。

如图3所示，捕集部20由旋转刷体21和背面板22构成，如图4所示，成为使旋转刷体21和背面板22一体地贴合在一起而成的形状。

在圆盘状的旋转刷体21中，在中央的金属制的圆板部21a的周围，紧密地以刷状排列、固定有朝向外侧亦即放射方向的多根合成树脂制的线状原料21b。线状原料21b例如作为各设有多根的线束，在设于圆板部21a的孔部插通从而固定。

并且，旋转刷体21的直径例如设为直径30cm左右的大小，但根据设置场所的规模来使用适当大小的旋转刷体，线状原料21b优选是具备弹性、柔软性的合成树脂制，但也可以是金属制的。

线状原料21b在旋转刷体21的厚度方向上多根排列，但线状原料21b的填充率、即线状原料在规定空间中所占的比例影响旋转刷体21的捕集效率，填充率越高则捕集效率越高。并且，线状原料21b的线径例如是0.1～0.5mm左右，线径越细则捕集效率越高。但是，随着填充率变高、或线径变细，有容易产生油分的堵塞的倾向。

因此，若线状原料21b的线径过细，则在使用初期捕集效率较高，但随时间的经过，产生油的堵塞，捕集效率显著降低。因此，通过适当地选择线状原料21b的填充率、线径，能够缓和随时间经过而产生的油的堵塞、即捕集效率的降低。

设于旋转刷体21的下风侧亦即背后的背面板22由圆环状的金属板等构成，且在与旋转刷体21的线状原料21b所存在的背面相当的位置，穿孔设有作为通气孔的窗部22a。利用相对于窗部22a沿放射方向配置的纵框部22b、和以横穿窗部22a的方式沿圆周方向配置的弧框部22c划分出窗部22a。

在图3所示的背面板22中，利用作为外周缘的外侧的弧框部22c和内侧的两个弧框部22c进行划分，沿放射方向配置有双层的窗部22a，但也可以适当地调整弧框部22c的数量，以便窗部22a在放射方向上为一层或者三层以上。

旋转刷体21的直径设为与背面板22的外周缘的直径相等或者比背面板22的外周缘的直径稍短的程度，线状原料21b的前端部充分重叠于背面板22的最外周缘的弧框部22c。

在线状原料21b的前端部未充分地重叠于最外周缘的弧框部22c的情况下，当捕集部20高速旋转时，线状原料21b的前端部进入背面板22的窗部的里侧，从而线状原料21b的前端部向后方鼓起。

因此，为了防止线状原料21b的前端部进入背面板22的窗部的里侧，需要是线状原料21b的前端部充分地重叠于最外周缘的弧框部22c的状态。此外，在将旋转刷体21的直径设为比背面板22的外周缘的直径稍长的情况下也能够得到相同的效果。

相反，在与背面板22的外周缘的直径相比旋转刷体21的直径过长的情况下，当捕集部20高速旋转时，线状原料21b中的比背面板22长的部分向背面板22的后方鼓起，反复碰到背面板22的外周缘而磨损，从而产生线状原料21b变短的问题。

因此，为了防止线状原料21b因反复碰到背面板22而磨损，优选如上述那样地将旋转刷体21的直径设为比背面板22的外周缘的直径稍长的程度。

并且，若与放射方向相比窗部22a的纵框部22b的长度过长，则当捕集部20高速旋转时线状原料21b挠曲，该情况下，即使是旋转刷体21的直径比背面板22的外周缘的直径稍长的情况，线状原料21b有时也会进入背面板22的窗部22a的里侧。

其结果，产生线状原料21b的前端部向后方鼓起、或者线状原料21b反复碰到弧框部22c而磨损从而线状原料21b变短的问题。因此，需要适当地调整窗部22a的纵框部22b与弧框部22c的数量、间隔，以便与放射方向相比纵框部22b的长度不会变得过长。

并且，由于配置于背面板22的中央的线状原料21b随着趋向中心而紧密地配置，所以该缝隙不足以供气体流过。因此，不需要在背面板22的中央部设置用于使气体通过的窗部22a，所以窗部22a仅设于背面板22的外周附近即可。由于不在背面板22的中央部设置窗部22a而使之为板面状，所以能够增加背面板22整体的刚性。

在设于背面板22的螺纹孔22d，经由旋转刷体21的圆板部21a的螺纹件贯通孔21c而螺纹结合有多个螺纹件23，并在圆板部21a的后面固定有背面板22。在圆板部21a的中央固定有从后方朝向电动机16的水平方向的旋转轴17，风扇14也在捕集部20与电动机16之间固定于旋转轴17。而且，通过电动机16的驱动而使风扇14和旋转刷体21一起旋转。

在设置于箱体10内的旋转刷体21的周围，以如图6所示地大致环状地组合的状态配置有图5所示的副捕集部30，该副捕集部30通过螺纹固定等固定在箱体10内。在该副捕集部30的前端设有大致环状的例如正八边形的前面板31，另外同样地在副捕集部30的后端设有圆环状的后面板32，并在它们之间配置有筒状的框体部33。

在前面板31设有用于将前面板31固定在箱体10内的多个固定孔34，另外设有圆状的孔部35，该圆状的孔部35具有与旋转刷体21的背面板22相比直径稍大的内径。并且，也在后面板32的中央部设有小孔部36，该小孔部36比前面板31的孔部35稍小。

框体部33的筒状的侧面部被划分为几个区段，并在这些区段张设有合成树脂制或者金属制的网状的多个捕集过滤器37。捕集过滤器37例如是直径0.1mm左右的合成树脂制或者金属制的线材设为100目左右的网眼。此外，副捕集部30的前面板31和周围的框体部33一起兼作箱体10内的作为气体的流路的分隔板12。

当工作时，若使配置于箱体10的背面侧的电动机16驱动，则风扇14以及捕集部20经由旋转轴17而高速旋转。利用因风扇14的旋转而产生的压力差，如图2的箭头所示地从左朝右地从吸入口13向箱体10内吸引含有油分的气体，并使之从捕集部20的前面朝向后面通过。

气体从前面侧的旋转刷体21朝向背后的背面板22流动，如图7的箭头所示地大部分的气体流过而强制性地通过旋转刷体21的线状原料21b以及背面板22的窗部22a。

捕集部20中，旋转刷体21例如以3000rpm的速度旋转，气体中的油分碰到线状原料21b，附着于线状原料21b而被捕捉。通过捕集部20后的气体在上部流动并如图2的箭头所示地从排出口15向箱体10的外部排出。

在该捕集过程中，被线状原料21b捕捉的油分在线状原料21b上凝结，有在该状态下作为块而留在线状原料21b上的油分，但大多数的油分因旋转刷体21高速旋转而产生的离心力以及线状原料21b的振动力，从线状原料21b分离，并被朝向外周方向吹飞。

被朝向外周方向吹飞后的油分和因旋转刷体21的高速旋转而产生的气流一起碰撞到以包围旋转刷体21的周围的方式设置的副捕集部30的捕集过滤器37。碰撞时，油分附着于捕集过滤器37，气体流过。附着的油分在捕集过滤器37的表面变成液状，因重力而一边向下部流下一边移动，在设于箱体10的下部的规定部位的油盘19集中。

在背面板22且在与线状原料21b的前端部相当的部位，设有窗部22a来作为通气孔，但由于在该窗部22a设有弧框部22c，所以线状原料21b由弧框部22c支撑。因此，即使在因风扇14的旋转而从捕集部20的前面朝向后面地产生了较强的气流的情况下，也能防止线状原料21b向后方倒下，从而线状原料21b的填充率不会降低，即线状原料21b不会沿气体流经方向鼓起。

并且，线状原料21b的前端部因捕集部20高速旋转而在宽度方向上朝向捕集部20的前方扩大，从而需要考虑扩大的量来设定线状原料21b的线的长度、配置密度。

因此，测定了线状原料21b的在宽度方向上扩大时的厚度、以及从1减去表示捕集的比例的捕集效率η后的透过率p的实验例。作为实验条件，使线状原料21b的线径为0.2mm、长度为9cm、根数为15000根、圆板部21a附近的线状原料21b的宽度方向上的厚度h1为3mm、且直径约为33cm的捕集部20以2900转/分旋转。而且，使规定量的油分通过该捕集部20，根据该规定量的油分和回收到的油分而计算出捕集效率η以及透过率p。

图8是示出此时的线状原料21b的前端的在宽度方向上扩大后的情况下的厚度h2与透过率p的关系的两对数图表。可知，在线状原料21b的前端部的厚度h2从旋转前的3mm扩大至旋转后的5mm左右时透过率p最低，即捕集效率η最高。因此，需要考虑当捕集部20高速旋转时圆板部21a附近的线状原料21b的配置间隔从旋转前扩大至2～3倍的情况，来适当地选择线状原料21b的线径、长度、根数密度以及材质。

另一方面，存在不通过捕集部20的旋转刷体21而是因旋转刷体21的线状原料21b的前端部向外侧环绕的泄流而产生的气体。该气体在副捕集部30中经由捕集过滤器37而被在外侧方向上、即在图7的通过的气体的说明图中的上下方向上产生的气流吸引，从而油分被捕集过滤器37捕集。

另外，通过在副捕集部30设置后面板32来封堵并阻止泄流，从而气体容易在流经捕集过滤器37的方向上流动。此外，后面板32也可以设于副捕集部30。

通过捕集过滤器37而油分被除去后的气体如图2以及图7的箭头所示地和通过捕集部20后的气体变成一体而一起从排出口15排出。

而且，气体在副捕集部30通过从而被捕集的油分被捕集部20吹飞，与附着于捕集过滤器37的油分一起向下方流下，从捕集过滤器37的下部落下并存积于油盘19。以适当的时间间隔从管部18向外部取出存积的油分。

此外，实施例中，对副捕集部30进行了说明，但也可以不设置该副捕集部30，而是设置使油分碰到副捕集部30的位置从而仅作为油分的附着机构来发挥功能的内壁面。该情况下的油分的回收通过沿着内壁面而向下方流下、并从设于内壁面的下部的孔落下来实施。

并且，利用同一电动机16使风扇14、旋转刷体21工作，但在使它们的转速不同的情况等下，也能够利用不同的电动机使它们旋转。

此外，在上述的实验条件下对在捕集部20不设置背面板22的情况和在捕集部20设有背面板22的情况进行了比较实验，在不设置背面板22的捕集部20中，旋转时线状原料21b的前端的宽度方向上的厚度h2达到45mm左右，表示捕集的比例的捕集效率η为86.5％。与此相对，在设有背面板22的捕集部20中，如上所述地线状原料21b的前端部的宽度方向上的厚度h2为5mm左右，捕集效率η达到92.0％。也就是说，通过设置背面板22，能够将无法除去的13.5％的油分减少至8％，并且在无法除去的油分中的约40％的油分能够通过设置背面板22来捕集。

并且，以图3、图4所示的捕集部20的线状原料21b使用直线状进行了说明，但也可以如图9所示地线状原料21b’的形状采用波线状。在持续使用直线状的线状原料21b的情况下，由于线状原料21b反复出现使用时的以散开的方式鼓起的状态、和不使用时的未鼓起的状态，所以一部分的线状原料21b倾倒而容易变成总是与邻接的线状原料21b紧密接触的状态。

这样，直线状的线状原料21b彼此容易紧密接触，若线状原料21b彼此变成线接触的状态，则油分存积并附着在该线状原料21b间。而且，线状原料21b彼此因该附着的油分而更加紧贴，从而线状原料21b彼此变得难以分离。

因此，如图9所示地将线状原料21b’设为波线状，从而即使一部分的线状原料21b’倾倒，在线状原料21b’彼此之间也容易产生缝隙，从而油分不会存积。

此外，除波线状以外，线状原料21b’的形状也能够适当地采用相邻的线状原料21b’彼此难以紧密接触的形状。

符号的说明

10—箱体，12—分隔板，13—吸入口，14—风扇，15—排出口，16—电动机，20—捕集部，21—旋转刷体，21b—线状原料，22—背面板，22a—窗部，30—副捕集部。