JP2001138058A - 熱切断機に於ける排煙方法及び排煙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被切断材と定盤の上部との間に開放部が形成さ
れた場合であっても、被切断材を熱的に切断したときに
発生する粉塵を含む煙を効率良く排煙する。 【解決手段】レール１の間に被切断材Ｂを載置する定盤
Ｃを設置し、切断機Ａを構成するフレーム６のクロスガ
ーター６ｂの下方でレール１に沿い且つレール１と定盤
Ｃとの間に排煙部材Ｄを構成する供給口11，吸引口12を
配置すると共にエアパイプ３を配置する。エアパイプ３
から定盤Ｃを構成する差し板８の上端部分に向けて圧縮
空気を噴射することで、被切断材Ｂの側方で定盤Ｃの上
部に形成された開放部４の上部にエアカーテンを形成
し、これにより、隣接する差し板８と被切断材Ｂ及びエ
アカーテンによって煙道５を形成する。この煙道５に供
給口11，吸引口12を対向させて集塵機13を作動させるこ
とで排煙する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定盤上に載置した
被切断材を熱的に切断する際に発生する粉塵を含む煙を
排煙する方法と装置に関し、特に、被切断材が定盤の上
面を覆うことが出来ずに開放部分が形成された場合であ
っても、効率良く排煙することが出来る排煙方法と装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス切断トーチやプラズマ切断トーチ或
いはレーザ切断トーチを用いて鋼板に代表される被切断
材を切断した場合、切断の進行に伴って酸化鉄の粉塵や
煙が発生することが知られている。特に、プラズマ切断
を実施した場合には、切断速度が大きく且つ母材の排除
量も多くなるため、他の切断を実施した場合と比較して
多くの粉塵や煙が発生する。このため、プラズマ切断装
置では発生した粉塵や煙を排除し得る排煙装置を用いる
のが一般的である。しかし、他の切断法を実施する切断
装置であっても、排煙装置を用いることは職場環境を良
好な状態に保持するためにも好ましい。

【０００３】上記排煙装置の代表的な構成について、プ
ラズマ切断装置に用いられた排煙装置について説明す
る。このような排煙装置としては本件出願人が既に特許
権を取得している特公昭60-43231号公報（特許第１３１
５４６９号）に開示されるように、プラズマ切断機本体
の下方空間にレールと直交するように仕切板を並設して
横方向の煙道を形成し、この煙道に対応した位置に吸引
フードと噴出フードを配設し、これらのフードをダクト
を介して連結すると共に該ダクトに集塵機を設けたもの
が知られている。この排煙装置では、仕切板の上部に被
切断材を載置することによって構成した煙道の両側に夫
々フードを配置することで、被切断材の切断に伴って発
生し煙道に侵入した粉塵及び煙を排煙することが出来
る。

【０００４】上記の如く構成された排煙装置では、仕切
板の上部に被切断材を載置したとき被切断材の寸法によ
っては、該被切断材の両側に対応する仕切板の上部が開
放され、この開放部から大気を巻き込んで効率的な排煙
をなし得ないという問題が生じている。このため、本件
出願人は、前記開放部を閉鎖することを目的として特開
平8-318367号公報に開示された技術を開発して特許出願
している。

【０００５】上記技術は、レールに沿って可撓性を持っ
たシートを配置しておき、仕切板に載置した被切断材の
両側に開放部が形成されたとき、前記シートを引き出し
て開放部を閉鎖することで、一対の仕切板と、被切断材
と、シートとによって煙道を確保するものである。この
技術では、仕切板と被切断材との寸法が如何なる関係で
あっても、確実に閉鎖された煙道を形成して安定した排
煙を行なうことが出来る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平8-
318367号公報に開示された技術では、シートをレールに
沿って設けることが必要となり、設備が大がかりになる
という問題が生じている。

【０００７】本発明の目的は、仕切板に被切断材を載置
したとき、両者の間に開放部が形成された場合であって
も、確実に排煙することが出来る方法と、確実に煙道を
確保することが出来る排煙装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る熱切断機に於ける排煙方法は、レールの
敷設方向と交差する方向に複数の差し板を並列させて構
成した定盤に載置した被切断材をレール上を走行する熱
切断機に搭載した切断トーチによって切断する際に発生
する粉塵を含む煙を差し板の間に向けて開口する供給口
と吸引口とを有する排煙部材によって排煙する排煙方法
であって、定盤上に被切断材を載置したときに形成され
る定盤上部の開放部をエアカーテンによって閉鎖するこ
とを特徴とするものである。

【０００９】上記排煙方法では、定盤上に被切断材を載
置したとき、両者の寸法差によって定盤の上部に形成さ
れる開放部をエアカーテンによって閉鎖することで、定
盤を構成する一対の差し板と被切断材及びエアカーテン
によって閉塞された煙道を構成することが出来る。この
ため、被切断材を切断するのみ伴って発生した粉塵を含
む煙を確実に排煙することが出来る。

【００１０】また本発明に係る熱切断機に於ける排煙装
置は、所定の方向に敷設されたレールと、前記レールの
敷設方向と交差する方向に複数の差し板を並列させて構
成され該差し板上に被切断材を載置する定盤と、前記レ
ールに走行可能に載置されたフレームを有し該フレーム
に切断トーチを横行可能に搭載した熱切断機と、前記熱
切断機を構成するフレームに搭載された切断トーチの横
行方向に配置され定盤を構成する差し板の間に向けて開
口する供給口と吸引口を有する排煙部材と、前記定盤よ
りも外側に配置され該定盤を構成する差し板の上部に向
けて圧縮空気を噴射するエアパイプとを有して構成され
るものである。

【００１１】上記排煙装置では、定盤を構成する差し板
の上部に向けてエアパイプから圧縮空気を噴射すること
で、定盤の上部にエアカーテンを形成することが出来
る。このため、定盤に被切断材を配置したときに両者の
寸法差によって形成された定盤の上部に形成された開放
部を前記エアカーテンによって閉鎖することが出来る。
従って、差し板と被切断材及びエアカーテンによって閉
塞された煙道を形成することが出来る。

【００１２】そして差し板の間に向けて開口する供給口
と吸引口とを有する排煙部材が煙道の両端開口部に対応
したとき、被切断材の切断に伴って発生した粉塵を含む
煙を排煙することが出来る。

【００１３】上記排煙装置に於いて、エアパイプが、切
断トーチの横行方向の何れか一方側又は両方側に配置さ
れると共に熱切断機を構成するフレームに取り付けられ
ていることが好ましい。

【００１４】エアパイプを一方側に取り付けた場合に
は、被切断材を定盤上に載置する際に該被切断材をエア
パイプの非取付側に寄せることで、形成される開放部を
エアパイプの取付側に限定して該開放部をエアカーテン
によって確実に閉鎖することが出来る。またエアパイプ
を両側に取り付けた場合には、被切断材を定盤上に載置
する際に載置する位置を限定する必要がなく、該被切断
材の寮側に開放部が形成された場合であってもこれらを
確実に閉鎖することが出来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、上記排煙装置の好ましい実
施形態について図を用いて説明し、合わせて排煙方法に
ついて説明する。図１は排煙装置の構成を説明する平面
図である。図２は排煙装置の構成を説明する正面図であ
る。図３は定盤に載置された被切断材と排煙部材及びエ
アパイプの関係を説明する斜視図である。図４は排煙を
実施する状態を説明する図である。図５は定盤とエアパ
イプとの他の位置関係の例を説明する図である。図６は
エアパイプに形成された孔を説明する図である。

【００１６】図１〜図３に於いて、予め設定された切断
仕様に応じた間隔を持って一対のレール１が平行に敷設
されており、該レール１に切断トーチ２を横行可能に搭
載した切断機Ａが走行し得るように載置され、またレー
ル１の間に被切断材Ｂを載置する定盤Ｃが設置されてい
る。切断機Ａには排煙部材Ｄが設けられており、切断ト
ーチ２によって被切断材Ｂを切断する際に発生した粉塵
を含む煙を排煙し得るように構成されている。

【００１７】更に、切断機Ａにはエアパイプ３が設けら
れ、被切断材Ｂを定盤Ｃに載置したときに両者の寸法の
差によって定盤Ｃの上部に開放部４が形成されたとき、
エアパイプ３から開放部４に向けて圧縮空気を噴射して
エアカーテンを形成することで該開放部４を閉鎖し、こ
れによって周囲が閉鎖された煙道５を形成して排煙効率
を向上させることが可能なように構成されている。

【００１８】切断機Ａはレール１に載置されて走行可能
に構成されたフレーム６を有している。このフレーム６
は、レール１上に配置されたサドル６ａと、レール１の
敷設方向に対し直交する方向に配置されると共にサドル
６ａに接続されたクロスガーター６ｂとによって構成さ
れている。サドル６ａには図示しない走行モーターが設
けられ、該走行モーターを駆動することで、フレーム６
をレール１に沿って所望の速度で走行し得るように構成
されている。

【００１９】またクロスガーター６ｂには横行キャリッ
ジ７が横行可能に配置されており、該横行キャリッジ７
に切断トーチ２が搭載されている。この横行キャリッジ
７には図示しない横行モーターが設けられており、該横
行モーターを駆動することで切断トーチ２を所望の速度
で横行させることが可能である。

【００２０】従って、上記走行モーターと横行モーター
を夫々関連付けた速度で駆動することによって、切断ト
ーチ２をレール１に沿った方向に走行させると共に、ク
ロスガーター６ｂに沿った方向に横行させることで、切
断トーチ２を各方向の合成方向に移動させることが可能
である。即ち、切断トーチ２を何れかの方向に直線的に
移動させ、或いは合成方向に直線的に又は曲線的に移動
させて被切断材Ｂを切断することが可能である。

【００２１】切断トーチ２は被切断材Ｂを熱的に切断す
るものであり、ガス切断トーチ，プラズマ切断トーチ或
いはレーザ切断トーチ等の中から選択されたものが用い
られている。特に、前記各切断トーチの中でプラズマ切
断トーチを用いた場合、単位時間中に発生する粉塵を含
む煙の量は最も多いため、プラズマ切断トーチを採用し
た切断機Ａでは排煙装置を設けることは必須である。ま
た他の切断トーチを用いた切断機では必ずしも排煙装置
を設けることは必須ではないが、作業環境を良好な状態
に維持するには、使用する切断トーチの種類に関わらず
排煙装置を用いることが好ましい。

【００２２】被切断材Ｂは鋼板に代表される熱的に切断
可能な材料である。このような材料としては、鋼板の他
にステンレス鋼板、或いはアルミニウム板や銅板等の非
鉄金属がある。そして、切断機Ａでは、先ず切断すべき
材料（被切断材Ｂ）が設定され、この材料を最も効率的
に切断し得る切断トーチ２が設定されて切断機Ａの仕様
が決定される。

【００２３】定盤Ｃは被切断材Ｂを載置する機能を有す
るものであり、レール１の敷設方向に対して交差する方
向（好ましくは直交方向）に並列させた複数の差し板８
と、定盤Ｃの全面にわたって設けた底板９と、を有して
構成されている。従って、定盤Ｃには隣接する一対の差
し板８と底板９とによって溝状の空間が形成され、差し
板８に被切断材Ｂを載置したとき、前記溝状の空間の上
部を被切断材Ｂによって閉鎖することで、煙道５を形成
することが可能である。

【００２４】排煙部材Ｄは、煙道５と対向して開口し、
切断に伴って発生し煙道５に存在する粉塵を含む煙を排
煙するものである。このため、排煙部材Ｄは煙道５の両
端側に対向して開口する供給口11と吸引口12を有してお
り、これらの供給口11と吸引口12を集塵機13を介在させ
たダクト14によって接続して構成されている。特に、供
給口11，吸引口12は切断トーチ２の横行方向の延長線上
に配置されており、フレーム６の走行に伴って相対的な
位置関係が不変の状態を維持している。

【００２５】集塵機13はフレーム６のガーター６ｃに載
置されており、該集塵機13と供給口11，吸引口12を接続
するダクト14は、レール１と定盤Ｃとの間を通って配置
されると共にクロスガーター６ｂの下方に固定されてい
る。供給口11は集塵機13の排気側に接続されており、該
集塵機13の排気を煙道５に送気する（図４参照）。また
吸引口12は集塵機13の吸気側に接続されており、煙道５
に存在する大気や粉塵を含む煙を吸引する（図４参
照）。

【００２６】供給口11，吸引口12は、高さが定盤Ｃを構
成する差し板８の高さ寸法を略等しく、レール１に沿っ
た方向の寸法（長さ）が煙道５の略２倍の寸法を持って
形成されている。このため、切断トーチ２が定盤Ｃの差
し板８に対向した位置を切断している場合であっても、
該差し板８を中心とする両側の煙道５と対向することが
可能である。

【００２７】エアパイプ３は、定盤Ｃの上部に向けて圧
縮空気を噴射して、該定盤Ｃの上部に開放部４が形成さ
れているとき、該開放部４の上部にエアカーテンを形成
して閉鎖する機能を有するものである。このため、エア
パイプ３は排煙部材Ｄを構成する供給口11，吸引口12の
少なくとも何れか一方の近傍に配置されている。（本実
施例では、両方に配置されている。） エアパイプ３は、少なくとも供給口11，吸引口12と対向
した煙道５の上方を閉鎖し得るエアカーテンを形成させ
る必要がある。このため、エアパイプ３の長さは、各口
11，12の長さ寸法と等しいか或いは長い寸法を有してお
り、切断トーチ２が定盤Ｃを構成する差し板８に極めて
接近した部位を切断している場合でも、切断トーチ２が
対向している煙道５、及び隣接する煙道５の上部に確実
にエアカーテンを形成し得るように構成されている。

【００２８】エアパイプ３は、レール１の敷設方向に沿
って、且つレール１と定盤Ｃの間でクロスガーター６ｂ
の下方に配置されると共に該クロスガーター６ｂ、或い
はダクト14に固定されている。このエアパイプ３には導
管15が接続されており、該導管15が圧縮空気を供給する
図示しないエアコンプレッサーとホース等を介して接続
されている。

【００２９】エアパイプ３の定盤Ｃ側の面には、図６に
示すような多数の孔３ａが形成されている。即ち、同図
（ａ）に示される孔３ａは円形の孔として形成されてお
り、また同図（ｂ）に示される孔３ａは長孔として形成
されている。エアパイプ３に形成される孔３ａは、前記
何れの形状を有するものであっても良く、他の形状のも
のであっても良い。いずれにせよ、エアパイプ３の全長
にわたって均一な噴出圧を持って圧縮空気を噴出し得る
ことが好ましい。

【００３０】次に、上記の如く構成された切断機Ａに於
ける排煙について図４により説明する。

【００３１】定盤Ｃに被切断材Ｂを配置する。このと
き、被切断材Ｂの幅寸法が定盤Ｃの幅寸法よりも小さい
場合、定盤Ｃの上部には被切断材Ｂによって閉鎖される
ことのない部分が開放部４として形成される。前記開放
部４は、本実施例のように、定盤Ｃの両側に対応させて
２本のエアパイプ３を設けている場合には、被切断材Ｂ
の両側に形成されていても良い。しかし、エアパイプ３
が排煙部材Ｄを構成する供給口11側、或いは吸引口12側
に設けられている場合には、エアパイプ３が設けられて
いる側に開放部４を形成するように被切断材Ｂの位置を
調整する。

【００３２】被切断材Ｂを切断するに際し、予め集塵機
13を作動させて供給口11から対向する煙道５に向けて送
気（矢印ａ方向）すると共に吸引口12から吸気する。同
時にエアパイプ３から定盤Ｃの上部（差し板８の上端部
分）に向けて（矢印ａ，ｂ方向）圧縮空気を噴射し、開
放部４にエアカーテンを形成して該開放部４を閉鎖す
る。

【００３３】開放部４をエアカーテンによって閉鎖する
場合、エアパイプ３から噴射する圧縮空気の圧力を調整
することで、開放部４の寸法の変化に対応することが可
能である。即ち、開放部４の寸法が大きい場合には、圧
力を高くしてエアパイプ３から噴射された圧縮空気の減
衰を軽減させたエアカーテンを形成し、開放部４の寸法
が小さい場合には圧力低くして圧縮空気を噴射すること
でエアカーテンを形成することで開放部４を閉鎖するこ
とが可能である。

【００３４】またエアパイプ３から噴射する圧縮空気の
噴射方向を調整することで開放部４の寸法に対応するこ
とも可能である。例えば、図４に示すように、圧縮空気
の噴射方向を差し板８の上端部分と略平行に設定した場
合、開放部４の寸法が中程度（約１ｍ程度）である場合
に対応することが可能であり、図５（ａ）に示すよう
に、圧縮空気の噴射方向を上方から斜め下方となるよう
に設定した場合、開放部４の寸法が比較的小さい場合に
対応することが可能である。更に、図５（ｂ）に示すよ
うに、圧縮空気の噴射方向を下方から斜め上方となるよ
うに設定した場合、開放部４の寸法が大きい場合に対応
することが可能である。

【００３５】上記の如く、圧縮空気の噴射方向を調整し
た場合であっても、圧縮空気の圧力を調整することで、
開放部４の上部に好ましいエアカーテンを形成して閉鎖
することが可能である。

【００３６】上記の如くして、隣接する定盤Ｃの差し板
８底板９によって形成された溝状の空間を、差し板８に
載置した被切断材Ｂ及びエアカーテンによって閉鎖して
連続した閉鎖空間からなる煙道５を形成し、この煙道５
の両端側に排煙部材Ｄを構成する供給口11と吸引口12を
対向させることで、被切断材Ｂに対して切断を実施した
ときに発生した粉塵を含む煙を排煙することが可能であ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る排煙方法では、定盤に被切断材を載置したとき、両者
の寸法差によって定盤の上部に形成された開放部をエア
カーテンによって閉鎖することが出来、これにより、大
気の巻き込みを防止して効率の良い排煙を行なうことが
出来る。

【００３８】また本発明に係る排煙装置では、定盤の上
方に形成された開放部をエアパイプから圧縮空気を噴射
して形成したエアカーテンによって閉鎖することが出来
る。従って、開放部を閉鎖する設備を大がかりなものと
することなく、簡易な設備で効率の良い排煙を実現する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】排煙装置の構成を説明する平面図である。

【図２】排煙装置の構成を説明する正面図である。

【図３】定盤に載置された被切断材と排煙部材及びエア
パイプの関係を説明する斜視図である。

【図４】排煙を実施する状態を説明する図である。

【図５】定盤とエアパイプとの他の位置関係の例を説明
する図である。

【図６】エアパイプに形成された孔を説明する図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 切断機 Ｂ 被切断材 Ｃ 定盤 Ｄ 排煙部材 １ レール ２ 切断トーチ ３ エアパイプ ３ａ 孔 ４ 開放部 ５ 煙道 ６ フレーム ６ａ サドル ６ｂ クロスガーター ６ｃ ガーター ７ 横行キャリッジ ８ 差し板 ９ 底板 11 供給口 12 吸引口 13 集塵機 14 ダクト 15 導管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールの敷設方向と交差する方向に複数
   の差し板を並列させて構成した定盤に載置した被切断材
   をレール上を走行する熱切断機に搭載した切断トーチに
   よって切断する際に発生する粉塵を含む煙を差し板の間
   に向けて開口する供給口と吸引口とを有する排煙部材に
   よって排煙する排煙方法であって、定盤上に被切断材を
   載置したときに形成される定盤上部の開放部をエアカー
   テンによって閉鎖することを特徴とする熱切断機に於け
   る排煙方法。
2. 【請求項２】 所定の方向に敷設されたレールと、前記
   レールの敷設方向と交差する方向に複数の差し板を並列
   させて構成され該差し板上に被切断材を載置する定盤
   と、前記レールに走行可能に載置されたフレームを有し
   該フレームに切断トーチを横行可能に搭載した熱切断機
   と、前記熱切断機を構成するフレームに搭載された切断
   トーチの横行方向に配置され定盤を構成する差し板の間
   に向けて開口する供給口と吸引口を有する排煙部材と、
   前記定盤よりも外側に配置され該定盤を構成する差し板
   の上部に向けて圧縮空気を噴射するエアパイプと、を有
   することを特徴とする熱切断機に於ける排煙装置。
3. 【請求項３】 前記エアパイプが、切断トーチの横行方
   向の何れか一方側又は両方側に配置されると共に熱切断
   機を構成するフレームに取り付けられていることを特徴
   とする請求項２に記載した熱切断機に於ける排煙装置。