本發(fā)明涉及從產(chǎn)生于工廠、作業(yè)場所的霧狀的油霧中除去油、切削粉等的油霧捕集裝置。

背景技術：

在汽車部件的制造工廠等金屬加工業(yè)的工作場所中，在金屬等的切削、研磨、鍛造時，為了防止溫度上升，并且為了使切削性等良好，進行向金屬等的表面等供給切削油或使該表面附著切削油的作業(yè)。但是，伴隨該作業(yè)，在加工時產(chǎn)生含有油、切削粉的霧狀的油霧。

若放任該油霧不管，則工廠內(nèi)的所有松散部位都沾滿油。例如，若附著于熒光燈、地板面，則有作業(yè)者滑倒而受傷的擔憂，并且成為電燈變暗等作業(yè)環(huán)境變差的原因。

根據(jù)這樣的情況，根據(jù)工廠，也有從環(huán)境衛(wèi)生方面的觀點來看決定了油霧濃度的極限值的情況，從而要求捕集效率較高的油霧捕集裝置。

從往至今多使用高效地從油霧中捕集油等的裝置。例如，專利文獻1中公開了油霧收集裝置，利用該油霧收集裝置被吸引至裝置外殼內(nèi)的油霧碰到旋轉(zhuǎn)的油霧處理板，并利用離心力朝向裝置外殼的內(nèi)壁面吹飛油分，而使油分附著于內(nèi)壁面，由此來進行油分的捕集。

并且，專利文獻2所公開的粉塵除去裝置中，設置由天然或者合成的纖維、金屬線等構(gòu)成的液分離用的旋轉(zhuǎn)刷體，通過使該旋轉(zhuǎn)刷體旋轉(zhuǎn)，來與專利文獻1相同地利用離心力使油分沿旋轉(zhuǎn)刷體的周向飛散，從而從油霧中分離油分，并捕集油分。

該旋轉(zhuǎn)刷與現(xiàn)有的具備網(wǎng)部的旋轉(zhuǎn)盤比較，由于利用離心力使油分沿周向分離，所以有堵塞較少的優(yōu)點。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-155093號公報

專利文獻2：日本特開平8-182910號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，在如專利文獻2那樣使用旋轉(zhuǎn)刷體來將油霧中的油分除去的情況下，若由從中心朝向周向放射狀地配置的線狀原料的線束構(gòu)成的刷體以高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)持續(xù)運轉(zhuǎn)，則線狀原料散開而漸漸變形。

尤其是，隨著趨向線狀原料的前端而以散開的方式鼓起，從而以刷前端部的厚度在氣體的流經(jīng)方向、即旋轉(zhuǎn)刷體的前后方向上增加的方式鼓起。

由于若因旋轉(zhuǎn)而鼓起并散開的旋轉(zhuǎn)刷體的前端部是適當?shù)纳㈤_狀態(tài)，則過濾器構(gòu)造在前后方向上變得立體，從而捕集效率變高。但是，在刷體的前端部超過需要地在前后方向上較大地散開的情況下，前端部的線狀原料間的間隔變大，線狀原料的填充率變低，從而油分在流過時難以碰到旋轉(zhuǎn)刷體的線狀原料，有油分的捕集效率降低的問題點。

尤其是，靠近后方配置的線狀原料因氣流向后方傾倒而較大地散開，伴隨運行時間變形。而且，變形后的旋轉(zhuǎn)刷體即使在旋轉(zhuǎn)停止時也不返回原先的形狀，從而捕集效率進一步降低。

另外，當在旋轉(zhuǎn)刷體的線狀原料的前端部因氣流向后方傾倒了的部位存在分隔板等的情況下，向后方傾倒了的線狀原料的前端部因與分隔板抵接而磨損，從而也有線狀原料變短的問題。

本發(fā)明的目的在于解決上述的課題，提供一種防止旋轉(zhuǎn)刷體的過度變形、且高效地捕集、除去氣體中的油分的油霧捕集裝置。

用于解決課題的方案

用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的油霧捕集裝置是一種油霧捕集裝置，具備：設有吸入口和排出口且封閉的箱體；在該箱體內(nèi)以使氣體通過規(guī)定的通路的方式進行劃分的分隔板；用于強制性地生成氣流以便氣體通過上述通路的風扇；以及對氣體中的油分進行捕捉的捕集部，上述油霧捕集裝置的特征在于，上述捕集部包括：圓盤狀的旋轉(zhuǎn)刷體，其配置于氣流中，從中央的圓板部朝向外側(cè)亦即放射方向緊密地以刷狀排列有使氣體中的油分附著的多根線狀原料，且高速旋轉(zhuǎn)，以及背面板，其配置于該旋轉(zhuǎn)刷體的背后，與上述旋轉(zhuǎn)刷體一起旋轉(zhuǎn)，并在與上述線狀原料相當?shù)奈恢迷O有供氣體通過的窗部。

發(fā)明的效果如下。

根據(jù)本發(fā)明的油霧捕集裝置，通過在旋轉(zhuǎn)刷體的背后設置一體旋轉(zhuǎn)的背面板，能夠防止旋轉(zhuǎn)刷體的線狀原料沿氣體通過方向過度地鼓起，從而能夠維持對于油分的規(guī)定的捕集效率。

并且，由于能夠防止旋轉(zhuǎn)刷體的線狀原料沿氣體通過方向鼓起，所以線狀原料的前端也不會與分隔板等接觸。

附圖說明

圖1是油霧捕集裝置的外觀立體圖。

圖2是油霧捕集裝置的橫剖視圖。

圖3是捕集部的分解立體圖。

圖4是捕集部的立體圖。

圖5是副捕集部的立體圖。

圖6是組合了捕集部和副捕集部的狀態(tài)的主視圖。

圖7是流經(jīng)捕集部、副捕集部的氣體的說明圖。

圖8是線狀原料的前端的寬度方向的厚度與透過率的兩對數(shù)圖表。

圖9是將線狀原料設為波線狀的捕集部的立體圖。

具體實施方式

基于圖示的實施例，詳細地對本發(fā)明進行說明。

圖1是油霧捕集裝置的外觀立體圖，圖2是橫剖視圖。油霧捕集裝置具有被封閉了的箱體10，在該箱體10的側(cè)面，通過鉸鏈安裝有用于進行內(nèi)部的維護等的開閉門11。

在箱體10內(nèi)設有分隔板12，該分隔板12用于以使氣體經(jīng)由規(guī)定的通路循環(huán)的方式在箱體10內(nèi)進行劃分。利用在箱體10內(nèi)旋轉(zhuǎn)的例如由渦輪風扇構(gòu)成的風扇14，將油、切削粉等變成霧狀而成的氣體從設于箱體10的前面中央的筒狀的吸入口13吸引至箱體10內(nèi)。

被吸引后的氣體通過捕集部20、副捕集部30，從而將氣體中的含有切削粉等的油分除去。油分被捕集、除去后的氣體從箱體10的上部的格子狀的排出口15排出。

風扇14固定于電動機16的旋轉(zhuǎn)軸17，箱體10的前面下部的管部18是用于將捕集到的油分集中地取出至設于箱體10的下部的油盤19的設有未圖示的閥門的取出口。

并且，圖示的箭頭中涂滿點的箭頭表示含有油霧的氣體的流動，沒有點的箭頭表示油霧被捕集、除去后的氣體的流動。

如圖3所示，捕集部20由旋轉(zhuǎn)刷體21和背面板22構(gòu)成，如圖4所示，成為使旋轉(zhuǎn)刷體21和背面板22一體地貼合在一起而成的形狀。

在圓盤狀的旋轉(zhuǎn)刷體21中，在中央的金屬制的圓板部21a的周圍，緊密地以刷狀排列、固定有朝向外側(cè)亦即放射方向的多根合成樹脂制的線狀原料21b。線狀原料21b例如作為各設有多根的線束，在設于圓板部21a的孔部插通從而固定。

并且，旋轉(zhuǎn)刷體21的直徑例如設為直徑30cm左右的大小，但根據(jù)設置場所的規(guī)模來使用適當大小的旋轉(zhuǎn)刷體，線狀原料21b優(yōu)選是具備彈性、柔軟性的合成樹脂制，但也可以是金屬制的。

線狀原料21b在旋轉(zhuǎn)刷體21的厚度方向上多根排列，但線狀原料21b的填充率、即線狀原料在規(guī)定空間中所占的比例影響旋轉(zhuǎn)刷體21的捕集效率，填充率越高則捕集效率越高。并且，線狀原料21b的線徑例如是0.1～0.5mm左右，線徑越細則捕集效率越高。但是，隨著填充率變高、或線徑變細，有容易產(chǎn)生油分的堵塞的傾向。

因此，若線狀原料21b的線徑過細，則在使用初期捕集效率較高，但隨時間的經(jīng)過，產(chǎn)生油的堵塞，捕集效率顯著降低。因此，通過適當?shù)剡x擇線狀原料21b的填充率、線徑，能夠緩和隨時間經(jīng)過而產(chǎn)生的油的堵塞、即捕集效率的降低。

設于旋轉(zhuǎn)刷體21的下風側(cè)亦即背后的背面板22由圓環(huán)狀的金屬板等構(gòu)成，且在與旋轉(zhuǎn)刷體21的線狀原料21b所存在的背面相當?shù)奈恢茫┛自O有作為通氣孔的窗部22a。利用相對于窗部22a沿放射方向配置的縱框部22b、和以橫穿窗部22a的方式沿圓周方向配置的弧框部22c劃分出窗部22a。

在圖3所示的背面板22中，利用作為外周緣的外側(cè)的弧框部22c和內(nèi)側(cè)的兩個弧框部22c進行劃分，沿放射方向配置有雙層的窗部22a，但也可以適當?shù)卣{(diào)整弧框部22c的數(shù)量，以便窗部22a在放射方向上為一層或者三層以上。

旋轉(zhuǎn)刷體21的直徑設為與背面板22的外周緣的直徑相等或者比背面板22的外周緣的直徑稍短的程度，線狀原料21b的前端部充分重疊于背面板22的最外周緣的弧框部22c。

在線狀原料21b的前端部未充分地重疊于最外周緣的弧框部22c的情況下，當捕集部20高速旋轉(zhuǎn)時，線狀原料21b的前端部進入背面板22的窗部的里側(cè)，從而線狀原料21b的前端部向后方鼓起。

因此，為了防止線狀原料21b的前端部進入背面板22的窗部的里側(cè)，需要是線狀原料21b的前端部充分地重疊于最外周緣的弧框部22c的狀態(tài)。此外，在將旋轉(zhuǎn)刷體21的直徑設為比背面板22的外周緣的直徑稍長的情況下也能夠得到相同的效果。

相反，在與背面板22的外周緣的直徑相比旋轉(zhuǎn)刷體21的直徑過長的情況下，當捕集部20高速旋轉(zhuǎn)時，線狀原料21b中的比背面板22長的部分向背面板22的后方鼓起，反復碰到背面板22的外周緣而磨損，從而產(chǎn)生線狀原料21b變短的問題。

因此，為了防止線狀原料21b因反復碰到背面板22而磨損，優(yōu)選如上述那樣地將旋轉(zhuǎn)刷體21的直徑設為比背面板22的外周緣的直徑稍長的程度。

并且，若與放射方向相比窗部22a的縱框部22b的長度過長，則當捕集部20高速旋轉(zhuǎn)時線狀原料21b撓曲，該情況下，即使是旋轉(zhuǎn)刷體21的直徑比背面板22的外周緣的直徑稍長的情況，線狀原料21b有時也會進入背面板22的窗部22a的里側(cè)。

其結(jié)果，產(chǎn)生線狀原料21b的前端部向后方鼓起、或者線狀原料21b反復碰到弧框部22c而磨損從而線狀原料21b變短的問題。因此，需要適當?shù)卣{(diào)整窗部22a的縱框部22b與弧框部22c的數(shù)量、間隔，以便與放射方向相比縱框部22b的長度不會變得過長。

并且，由于配置于背面板22的中央的線狀原料21b隨著趨向中心而緊密地配置，所以該縫隙不足以供氣體流過。因此，不需要在背面板22的中央部設置用于使氣體通過的窗部22a，所以窗部22a僅設于背面板22的外周附近即可。由于不在背面板22的中央部設置窗部22a而使之為板面狀，所以能夠增加背面板22整體的剛性。

在設于背面板22的螺紋孔22d，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)刷體21的圓板部21a的螺紋件貫通孔21c而螺紋結(jié)合有多個螺紋件23，并在圓板部21a的后面固定有背面板22。在圓板部21a的中央固定有從后方朝向電動機16的水平方向的旋轉(zhuǎn)軸17，風扇14也在捕集部20與電動機16之間固定于旋轉(zhuǎn)軸17。而且，通過電動機16的驅(qū)動而使風扇14和旋轉(zhuǎn)刷體21一起旋轉(zhuǎn)。

在設置于箱體10內(nèi)的旋轉(zhuǎn)刷體21的周圍，以如圖6所示地大致環(huán)狀地組合的狀態(tài)配置有圖5所示的副捕集部30，該副捕集部30通過螺紋固定等固定在箱體10內(nèi)。在該副捕集部30的前端設有大致環(huán)狀的例如正八邊形的前面板31，另外同樣地在副捕集部30的后端設有圓環(huán)狀的后面板32，并在它們之間配置有筒狀的框體部33。

在前面板31設有用于將前面板31固定在箱體10內(nèi)的多個固定孔34，另外設有圓狀的孔部35，該圓狀的孔部35具有與旋轉(zhuǎn)刷體21的背面板22相比直徑稍大的內(nèi)徑。并且，也在后面板32的中央部設有小孔部36，該小孔部36比前面板31的孔部35稍小。

框體部33的筒狀的側(cè)面部被劃分為幾個區(qū)段，并在這些區(qū)段張設有合成樹脂制或者金屬制的網(wǎng)狀的多個捕集過濾器37。捕集過濾器37例如是直徑0.1mm左右的合成樹脂制或者金屬制的線材設為100目左右的網(wǎng)眼。此外，副捕集部30的前面板31和周圍的框體部33一起兼作箱體10內(nèi)的作為氣體的流路的分隔板12。

當工作時，若使配置于箱體10的背面?zhèn)鹊碾妱訖C16驅(qū)動，則風扇14以及捕集部20經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸17而高速旋轉(zhuǎn)。利用因風扇14的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的壓力差，如圖2的箭頭所示地從左朝右地從吸入口13向箱體10內(nèi)吸引含有油分的氣體，并使之從捕集部20的前面朝向后面通過。

氣體從前面?zhèn)鹊男D(zhuǎn)刷體21朝向背后的背面板22流動，如圖7的箭頭所示地大部分的氣體流過而強制性地通過旋轉(zhuǎn)刷體21的線狀原料21b以及背面板22的窗部22a。

捕集部20中，旋轉(zhuǎn)刷體21例如以3000rpm的速度旋轉(zhuǎn)，氣體中的油分碰到線狀原料21b，附著于線狀原料21b而被捕捉。通過捕集部20后的氣體在上部流動并如圖2的箭頭所示地從排出口15向箱體10的外部排出。

在該捕集過程中，被線狀原料21b捕捉的油分在線狀原料21b上凝結(jié)，有在該狀態(tài)下作為塊而留在線狀原料21b上的油分，但大多數(shù)的油分因旋轉(zhuǎn)刷體21高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力以及線狀原料21b的振動力，從線狀原料21b分離，并被朝向外周方向吹飛。

被朝向外周方向吹飛后的油分和因旋轉(zhuǎn)刷體21的高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流一起碰撞到以包圍旋轉(zhuǎn)刷體21的周圍的方式設置的副捕集部30的捕集過濾器37。碰撞時，油分附著于捕集過濾器37，氣體流過。附著的油分在捕集過濾器37的表面變成液狀，因重力而一邊向下部流下一邊移動，在設于箱體10的下部的規(guī)定部位的油盤19集中。

在背面板22且在與線狀原料21b的前端部相當?shù)牟课?，設有窗部22a來作為通氣孔，但由于在該窗部22a設有弧框部22c，所以線狀原料21b由弧框部22c支撐。因此，即使在因風扇14的旋轉(zhuǎn)而從捕集部20的前面朝向后面地產(chǎn)生了較強的氣流的情況下，也能防止線狀原料21b向后方倒下，從而線狀原料21b的填充率不會降低，即線狀原料21b不會沿氣體流經(jīng)方向鼓起。

并且，線狀原料21b的前端部因捕集部20高速旋轉(zhuǎn)而在寬度方向上朝向捕集部20的前方擴大，從而需要考慮擴大的量來設定線狀原料21b的線的長度、配置密度。

因此，測定了線狀原料21b的在寬度方向上擴大時的厚度、以及從1減去表示捕集的比例的捕集效率η后的透過率p的實驗例。作為實驗條件，使線狀原料21b的線徑為0.2mm、長度為9cm、根數(shù)為15000根、圓板部21a附近的線狀原料21b的寬度方向上的厚度h1為3mm、且直徑約為33cm的捕集部20以2900轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)。而且，使規(guī)定量的油分通過該捕集部20，根據(jù)該規(guī)定量的油分和回收到的油分而計算出捕集效率η以及透過率p。

圖8是示出此時的線狀原料21b的前端的在寬度方向上擴大后的情況下的厚度h2與透過率p的關系的兩對數(shù)圖表?？芍?，在線狀原料21b的前端部的厚度h2從旋轉(zhuǎn)前的3mm擴大至旋轉(zhuǎn)后的5mm左右時透過率p最低，即捕集效率η最高。因此，需要考慮當捕集部20高速旋轉(zhuǎn)時圓板部21a附近的線狀原料21b的配置間隔從旋轉(zhuǎn)前擴大至2～3倍的情況，來適當?shù)剡x擇線狀原料21b的線徑、長度、根數(shù)密度以及材質(zhì)。

另一方面，存在不通過捕集部20的旋轉(zhuǎn)刷體21而是因旋轉(zhuǎn)刷體21的線狀原料21b的前端部向外側(cè)環(huán)繞的泄流而產(chǎn)生的氣體。該氣體在副捕集部30中經(jīng)由捕集過濾器37而被在外側(cè)方向上、即在圖7的通過的氣體的說明圖中的上下方向上產(chǎn)生的氣流吸引，從而油分被捕集過濾器37捕集。

另外，通過在副捕集部30設置后面板32來封堵并阻止泄流，從而氣體容易在流經(jīng)捕集過濾器37的方向上流動。此外，后面板32也可以設于副捕集部30。

通過捕集過濾器37而油分被除去后的氣體如圖2以及圖7的箭頭所示地和通過捕集部20后的氣體變成一體而一起從排出口15排出。

而且，氣體在副捕集部30通過從而被捕集的油分被捕集部20吹飛，與附著于捕集過濾器37的油分一起向下方流下，從捕集過濾器37的下部落下并存積于油盤19。以適當?shù)臅r間間隔從管部18向外部取出存積的油分。

此外，實施例中，對副捕集部30進行了說明，但也可以不設置該副捕集部30，而是設置使油分碰到副捕集部30的位置從而僅作為油分的附著機構(gòu)來發(fā)揮功能的內(nèi)壁面。該情況下的油分的回收通過沿著內(nèi)壁面而向下方流下、并從設于內(nèi)壁面的下部的孔落下來實施。

并且，利用同一電動機16使風扇14、旋轉(zhuǎn)刷體21工作，但在使它們的轉(zhuǎn)速不同的情況等下，也能夠利用不同的電動機使它們旋轉(zhuǎn)。

此外，在上述的實驗條件下對在捕集部20不設置背面板22的情況和在捕集部20設有背面板22的情況進行了比較實驗，在不設置背面板22的捕集部20中，旋轉(zhuǎn)時線狀原料21b的前端的寬度方向上的厚度h2達到45mm左右，表示捕集的比例的捕集效率η為86.5％。與此相對，在設有背面板22的捕集部20中，如上所述地線狀原料21b的前端部的寬度方向上的厚度h2為5mm左右，捕集效率η達到92.0％。也就是說，通過設置背面板22，能夠?qū)o法除去的13.5％的油分減少至8％，并且在無法除去的油分中的約40％的油分能夠通過設置背面板22來捕集。

并且，以圖3、圖4所示的捕集部20的線狀原料21b使用直線狀進行了說明，但也可以如圖9所示地線狀原料21b’的形狀采用波線狀。在持續(xù)使用直線狀的線狀原料21b的情況下，由于線狀原料21b反復出現(xiàn)使用時的以散開的方式鼓起的狀態(tài)、和不使用時的未鼓起的狀態(tài)，所以一部分的線狀原料21b傾倒而容易變成總是與鄰接的線狀原料21b緊密接觸的狀態(tài)。

這樣，直線狀的線狀原料21b彼此容易緊密接觸，若線狀原料21b彼此變成線接觸的狀態(tài)，則油分存積并附著在該線狀原料21b間。而且，線狀原料21b彼此因該附著的油分而更加緊貼，從而線狀原料21b彼此變得難以分離。

因此，如圖9所示地將線狀原料21b’設為波線狀，從而即使一部分的線狀原料21b’傾倒，在線狀原料21b’彼此之間也容易產(chǎn)生縫隙，從而油分不會存積。

此外，除波線狀以外，線狀原料21b’的形狀也能夠適當?shù)夭捎孟噜彽木€狀原料21b’彼此難以緊密接觸的形狀。

符號的說明

10—箱體，12—分隔板，13—吸入口，14—風扇，15—排出口，16—電動機，20—捕集部，21—旋轉(zhuǎn)刷體，21b—線狀原料，22—背面板，22a—窗部，30—副捕集部。