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発明の名称 集塵機用集塵フード装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−272326
公開日 平成10年(1998)10月13日
出願番号 特願平9−94647
出願日 平成9年(1997)3月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】矢島 正和
発明者 恩田 幹安 / 鶴見 哲一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 送風機の吸引作用が及ぶ集塵フードの下側で溶接作業及び溶断作業を行うことにより、これ等各作業時に発生するヒュームやスパッタを収集するように構成した集塵機用集塵フード装置であって、上記集塵フードの上面縦方向に送風機の吸引作用が及ぶ吸引ダクト管を連通状態に立設する一方、上記各作業の発塵源から上記吸引ダクト管の上端部までの高さを少くとも3.5m以上と成し、且つ、該吸引ダクト管の管内風速を7m/sec以下にしたことを特徴とする集塵機用集塵フード装置。
【請求項2】 溶接作業及び溶断作業の各発塵源から吸引ダクト管が立設されている集塵フードの天井部までの高さを少くとも1.5m以上と成し、この天井部から上記吸引ダクト管の上端部までの高さを少くとも2m以上に構成したことを特徴とする請求項1記載の集塵機用集塵フード装置。
【請求項3】 集塵フードの内部で、且つ、吸引ダクト管の下端部入口部分に衝突板を設けると共に、この衝突板を回転式に構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の集塵機用集塵フード装置。
【請求項4】 送風機側に通じる輸送ダクト管の管径を吸引ダクト管の管径よりも細く造り、この輸送ダクト管を吸引ダクト管の上端部に連設したことを特徴とする請求項1記載の集塵機用集塵フード装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接作業時や溶断作業時に発生するヒュームやスパッタ(火の粉)を含んだ粉塵を収集する集塵機に用いて好適な集塵フード装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶接や溶断の各作業時に発生する粉塵を集塵機で収集する場合、粉塵の中にヒュームやスパッタ(アーク溶接やガス溶接等に於いて、溶接作業中に飛散するスラグ及び金属粒等)が含まれており、スパッタは同時に火の粉と化すため、これを直接集塵機側に吸引するとフイルタに引火して火災の原因となるから、従来は集塵機の前段に石材フイルタ等を用いた不燃性のプレフイルタを設けたり、スパッタ等の飛散を抑制する集塵フード(キヤノビーフードが多い)を用いたりして、集塵機側に火の粉が直接吸引されないように工夫していた。
【0003】図3は、上記従来の構成を説明したものであって、図中、10はフイルタ式の集塵機、11は集塵機10に設けた送風機(図示省略)の吸引作用が及ぶ輸送ダクト管、12,12は輸送ダクト管11に分岐接続した吸引ダクト管、13,13は各吸引ダクト管12の下端吸込口の部分に取付けた石材フイルタ等から成る不燃性のプレフイルタ、14はプレフイルタ13の下側に間隔をあけて下向きに取付けたキヤノビーフード等の集塵フードを示す。
【0004】また、Sは溶接又は溶断を行うワーク、Tは溶接機であって、溶接作業又は溶断作業によって発生したヒュームHMとスパッタSPは、左側に図示したようにプレフイルタ13がこれを直接吸引して収集するか、或は、右側に図示したように集塵フード14の内部に一旦集められた後、その上部に設けたプレフイルタ13に収集させることによって、火種となるスパッタSPを含まない安全なガス(ヒュームHM)だけを集塵機10側に吸引させて集塵するように構成されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したようにスパッタSPやヒュームHMをプレフイルタ13側に直接吸引させると、図4に示すようにプレフイルタ13にヒュームHMが次第に堆積し、特に不完全燃焼のヒュームHMがスパッタSPの火花により着火した場合には、プレフイルタ13内の着火したヒュームが新たな火花と成って集塵機10側に吸引されてしまう危険があった。
【0006】また、上述した集塵フード14を用いるとスパッタSP及びヒュームHMの直接の吸引は防止できるが、集塵フード14を設けただけではプレフイルタ13へのスパッタSPの吸引を完全に防止できないため、上述した場合と同様の火災発生の危険があり、加えて、集塵フード14の上面に粉塵が堆積してこれが新たな火種を造る可能性もあって、火災の発生を防止するプレフイルタ13や集塵フード14自身が、火災の発生原因を造ってしまう問題があった。
【0007】尚、上述したスパッタSPによる火災の発生は、特に、炭酸ガス溶接やアルゴン溶接の場合、炭酸ガスレーザ溶断やプラズマ溶断等を行う場合、或は、不活性ガスを使用する各種作業の時に顕著に現われるものであって、これ等各作業を安全に進めるために早急な対策が望まれていた。
【0008】従って本発明の技術的課題は、溶接作業時或は溶断作業時に発生する可燃性のスパッタを集塵機側に吸引させないで確実に沈降、消滅させ、火種を含まない安全なガス粉塵のみを集塵機側に吸引、収集させることができる集塵機用の集塵フード装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【0010】送風機の吸引作用が及ぶ集塵フードの下側で溶接作業及び溶断作業を行うことにより、これ等各作業時に発生するヒュームやスパッタを収集するように構成した集塵機用集塵フード装置であって、【0011】(1) 上記集塵フードの上面縦方向に送風機の吸引作用が及ぶ吸引ダクト管を連通状態に立設する一方、上記各作業の発塵源から上記吸引ダクト管の上端部までの高さを少くとも3.5m以上と成し、且つ、該吸引ダクト管の管内風速を7m/sec以下にすること。(請求項1)
【0012】(2) 溶接作業及び溶断作業の各発塵源から吸引ダクト管が立設されている集塵フードの天井部までの高さを少くとも1.5m以上と成し、この天井部から上記吸引ダクト管の上端部までの高さを少くとも2m以上に構成すること。(請求項2)
【0013】(3) 集塵フードの内部で、且つ、吸引ダクト管の下端部入口部分に衝突板を設けると共に、この衝突板を回転式に構成すること。(請求項3)
【0014】(4) 送風機側に通じる輸送ダクト管の管径を吸引ダクト管の管径よりも細く造り、この輸送ダクト管を吸引ダクト管の上端部に連設すること。(請求項4)
【0015】上記(1)で述べた請求項1に係る手段によれば、溶接或は溶断による発塵源から発生するスパッタの多くは、上面側を覆う集塵フード内で自重により床面側(ワーク側)へ沈降したり、フード内壁面に当って消滅、沈降するが、沈降しきれずに送風機の吸引作用に乗って立設された吸引ダクト管の内部に突入するスパッタが有ったとしても、吸引ダクト管の内部は風速が遅く(7m/sec以下)、而かも、3.5mの高さの範囲内でスパッタの上昇エネルギーが全く無くなってしまうため、火の粉が吸引ダクト管を通って集塵機(送風機)側に直接吸引されることがなく、全てが消化されて沈降されるものであって、プレフイルタを設けなくても集塵機を火災から守ることができ、また、途中にプレフイルタを設けた場合には、プレフイルタへの火の粉(スパッタ)の進入が殆んど見られない極めて安全な集塵機を提供することを可能にする。
【0016】上記(2)で述べた請求項2に係る手段によれば、集塵フード内の風速はヒュームを吸引するには十分であるが、比較的大きな粒子のスパッタを吸い上げるだけの吸引力は無いから、集塵フードの天井の高さを1.5m以上に構成するだけで、発塵源から発生したスパッタの殆どをその自重によって床面側へ落下、沈降させることを可能にする。
【0017】上記(3)で述べた請求項3に係る手段によれば、自重によって床面側へ落下、沈降しきれないで、吸引ダクト管の入口方向に突入するスパッタがあったとしても、吸引ダクト管に進入する前に衝突板に当って床面側へハネ返したり、その突入スピードを遅くすることができるため、勢い付いたスパッタがそのまま吸引ダクト管の内部に突入して集塵機側へ吸引されることがなく、スパッタの殆どを床面側へ確実に落下、沈降させることができると共に、衝突板を回転操作することによってその上面に堆積したヒュームを床面側に落して、火花による着火防止を図ることも可能にする。
【0018】上記(4)で述べた請求項4に係る手段によれば、吸引ダクト管の上端部に連設した輸送ダクト管の管内風速を、吸引ダクト管の管内風速7m/secよりも早くすることができるため、仮に非常に微細なスパッタが燃えながら吸引ダクト管内に吸引されて上端部まで達したとしても、その燃カス及びヒュームが輸送ダクト管の内部に残って堆積することがなく、早い風速に乗ってプレフイルタや集塵機の方向に吸引輸送されるものであって、従って、燃カス及びヒュームの堆積による輸送ダクト管内での火災の発生を確実に防止することを可能にする。
【0019】以上の如くであるから、上記(1)〜(4)の手段によって上述した技術的課題を解決して、前記従来の技術の問題点を解消することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、上述した本発明に係る集塵機用集塵フード装置の実施の形態を、添付した図面と共に詳細に説明する。
【0021】図1は本発明に係る集塵機用集塵フード装置の全体を説明した構成図であって、図中1は作業台4にセットしたワーク3の上面側を覆うように設けた集塵フード、2は吸引風量を有効に作用させるために作業台4の周囲を囲んだ状態に設けたカーテン、7は集塵フード1の上面中央に垂直に立ち上げ形成した吸引ダクト管で、5はその下端部の入口、5aは集塵フード1と吸引ダクト管7を接続するテーパー状の接続部、6は上記入口5の下側に設けた衝突板であって、この衝突板6は上面に堆積したヒュームを下方に落下させて火花による着火防止を図ることができるように、90°乃至360°自由に回転操作できるように構成されている。
【0022】8は上述した吸引ダクト管7の上端部7aに接続した輸送ダクト管であって、吸引ダクト管7に対して略直角方向(水平方向)に屈曲したこの輸送ダクト管8の先端側には、図3並びに図4に示した如き構造の不燃性のプレフイルタ(図示省略)が必要に応じて取付けられ、更に、吸引用の送風機(ファン又はブロアー)を備えた集塵機(図3参照)が取付けられていて、各ダクト管8,7を通して集塵フード1内に対して送風機の吸引作用を及ぼすように構成されている。
【0023】また、本発明では上述したワーク3(発塵源)から集塵フード1の天井部、即ち、吸引ダクト管7の下端部までの高さを1.5m以上と成し、更に、吸引ダクト管7の下端部からその上端部7aに至るまでの高さを2m以上にすることにより、ワーク3から吸引ダクト管7の上端部までの高さの合計を少くとも3.5m以上と成すように構成されている。
【0024】図2は溶接作業時に発生するスパッタの上昇到達高さ(m)を示したグラフであって、その最高到達高さは、大凡3.3m程度であるから、上述したように発塵源から吸引ダクト管7の上端部までの高さを3.5m以上に設計することにより、ワーク3の部分から発生するスパッタが吸引ダクト管7を通って輸送ダクト管7側に進入することを防止できる仕組に成っている。
【0025】加えて、本発明では上記吸引ダクト管7の管内風速が、ヒュームは吸引できるがスパッタは吸引することができない7m/sec以下となるようにその管径、及び、送風機の出力が設計され、更に輸送ダクト管8の管内風速が16m/sec以上となるようにその管径を吸引ダクト管7よりも細く造って、スパッタの燃カス又はヒュームが水平な輸送ダクト管8の内部に堆積しないように工夫している。
【0026】本発明に係る集塵機用集塵フード装置は以上述べた如き構成であるから、図1に示した吸引運転の状態でワーク3に対して溶接作業又は溶断作業を行うと、その発塵源から発生するスパッタの多くは、集塵フード1内で自重によって床面側に沈降したり、集塵フード1の内壁面や衝突板6の底面に当って消滅、沈降するが、尚も入口5から吸引ダクト管7内に進入するスパッタがあったとしても、吸引ダクト管7内の風速7m/sec以下と遅く、また、その上端部7aまでの高さもスパッタの最高上昇到達高さ3.3mよりも高い3.5m以上に構成されているため、上端部7aに達する前に上昇エネルギーが無くなってしまうから、火種となるスパッタが輸送ダクト管8を通って集塵機側へ吸引されることがなく、火種の無いヒューム粉塵のみを吸引して堆積することができる。
【0027】また、何らかの理由で可燃性のヒュームや微細なスパッタの燃カス等が輸送ダクト管8側に吸引されたとしても、輸送ダクト管8の管内風速を吸引ダクト管7の管内風速7m/secよりも早く(16m/sec以上に)構成しているため、ヒュームや燃カス等が輸送ダクト管8の内部に堆積して新たな火種となる心配がなく、ヒューム及び燃カスの全てを集塵機側に吸引して集塵することができる。
【0028】尚、本発明では発塵源から吸引ダクト管7の上端部7aまでの高さを少くとも3.5m以上としているが、この集塵フードを設置する建物の高さや、送風機の吸引力が及ぶ範囲等の関係から、その高さには自ずと限界があることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る集塵機用集塵フード装置によれば、溶接作業時、或は、溶断作業時に発生するスパッタを集塵機側に直接吸引させることなく、その殆どを床面側に沈降、消滅させることができるから、プレフイルタを使用しなくてもスパッタの吸引を確実に防止して、集塵機を火災から守ることができる安全性を発揮できる一方、吸引経路の途中にプレフイルタを設けた場合にも、プレフイルタまでスパッタが到達しないため、プレフイルタに堆積したヒュームに着火することがなく、また、新たな火種を造る問題も解消でき、更に、装置全体が集塵フードの上面に少くとも2m以上の吸引ダクト管を立ち上げ形成するだけの極めてシンプルな構造であるから、実施が頗る簡単で製造コストが安いと云った経済的利点も発揮できるものであって、特に、溶接や溶断作業時に発生する粉塵の収集に用いて洵に好適なものである。




 

 


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