JP2001317785A

JP2001317785A - 換気装置

Info

Publication number: JP2001317785A
Application number: JP2000138279A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Kikuchi; 芳正菊池; Kazuyuki Tanioka; 和幸谷岡
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】除電機能と換気機能とを併有し、しかも換気
性能が高い低コストな換気装置を提供する。【解決手段】この発明の換気装置では、換気領域１
０，１１の上方に設けられ、装置本体Ａの中央部側空気
吸込口２ａから上記換気領域１０，１１における空気を
吸込んで外部に排気する一方、外部から導入した空気
を、上記装置本体Ａの外周部側空気吹出口３から上記換
気領域１０，１１の外周囲を覆ってエアカーテン状に吹
き出す換気装置であって、上記外部から導入された空気
を所望の電位に帯電させる帯電手段６，２０，５０を備
え、上記外部から導入された空気を、該帯電手段６，２
０，５０で換気領域１０，１１内の除電対象物の帯電電
位と逆の電位に帯電させた後にエアカーテン状に吹き出
すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、外側吹出方向と
内側吸込方向との内外相互に逆方向に気流を生成させる
ことにより、所定の局所的な換気領域内の空気を周囲に
拡散させることなく効果的に排気できるようにするとと
もに、所望の除電対象の除電機能を有した換気装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばＰＴＦＥ等のプラスチック原料生
産工場その他におけるＰＴＦＥ等の粉体製品梱包作業な
どでは、ＰＴＦＥ等の粉体が舞い上がって作業者が吸込
むために、作業者の安全衛生が問題となる。また、それ
がそのまま作業場の床面に堆積し、再び空中に浮遊する
と、ゴミの付着した汚染粉塵となる。このような汚染粉
塵やその他各種の要因で発生するゴミなどが、さらに上
記材料粉体と梱包用ビニールとの間で発生する静電気に
よって吸い寄せられて蓄積し、それがコンタミの原因と
なって、製品の品質の低下や客先のクレームなどを招い
ていた。

【０００３】また、上記梱包したビニールとそれを収納
するドラム缶との間に材料粉体がたまることもあり、こ
れも客先では汚染粉塵となることから、クレームの要因
となっていた。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、従来の解決手段としては、当該作業領域に向けて除
電空気発生装置を設置して作業領域を除電するととも
に、同作業領域の上方に粉塵の周囲への飛散を防止する
排気フードを設置して吸引排気するようにしているが、
それら除電装置および排気フードの設置をそれぞれ個別
に行なっていることから、施工工程が２つになり作業時
間がかかる。また、２重設備のためにコストもかかる。
そして、排気フード部において十分な吸引速度を得るた
めには風量を大幅に増加させる必要がある、などの問題
があった。さらに、同構成の場合、除電エアはファンで
直接粉体に向けて供給するため、強い風を送ると粉体が
舞い上がる欠点もあった。

【０００５】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、単一の換気装置本体の外周部から
のエアカーテン流自体を所望の電位に帯電させて吹き出
し、それによって包まれる換気領域内の空気の帯電を効
率良く除電することができるようにする一方、同エアカ
ーテン流の内側において当該除電された換気領域内の汚
染空気を効率良く吸引して外部に排気できるようにし、
上述のような問題を解決した換気装置を提供することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願各発明は、該目的を
達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成
されている。

【０００７】（１）請求項１の発明この発明の換気装置は、換気領域１０，１１の上方に設
けられ、装置本体Ａの中央部側空気吸込口２ａから上記
換気領域１０，１１における空気を吸込んで外部に排気
する一方、外部から導入した空気を、上記装置本体Ａの
外周部側空気吹出口３から上記換気領域１０，１１の外
周囲を覆ってエアカーテン状に吹き出す換気装置であっ
て、上記外部から導入された空気を所望の電位に帯電さ
せる帯電手段６，２０，５０を備え、上記外部から導入
された空気を、該帯電手段６，２０，５０で換気領域１
０，１１内の除電対象物の帯電電位と逆の電位に帯電さ
せた後にエアカーテン状に吹き出すようにしたことを特
徴としている。

【０００８】したがって、該構成によると、粉体取扱作
業所などの所定換気領域１０，１１の周囲に当該換気領
域１０，１１内の粉体等除電すべき対象物の帯電電位と
逆の電位に帯電した空気が、装置本体Ａの外周部側空気
吹出口３よりエアカーテン状に吹き出されて粉体等が周
囲に飛散することなく、効率良く除電された後に、中央
部側空気吸込口２ａから効率良く吸込まれて確実に排気
される。

【０００９】（２）請求項２の発明この発明の換気装置では、上記装置本体Ａの外周部側空
気吹出口３から吹き出される空気を、上方側から下方側
に次第に旋回半径をを拡大しながら下降する螺旋状の旋
回気流Ｆ₁に形成するとともに、上記装置本体Ａの中央
部側空気吸込口２ａから吸込まれる空気をそれに対応し
て下方側から上方側に次第に旋回半径を縮小する螺旋状
の旋回気流Ｆ₂としたことを特徴としている。

【００１０】このような構成によると、装置本体Ａの外
周部側から換気領域１０，１１の外周囲にエアカーテン
状に吹き出される空気流が旋回方向のベクトルを有し、
全周方向に気流速度が均一な安定した螺旋状の旋回気流
Ｆ₁となり、該螺旋状の吹出旋回気流Ｆ₁により、上記所
定換気領域内の粉体を含む空気を周囲に拡散しないよう
に包囲する確実なエアカーテン流が形成されるととも
に、その中心軸方向内側には、それと逆方向の上記空気
吸込口２ａ方向に下方から上方に上昇する竜巻状の旋回
吸気流Ｆ₂から形成され、同旋回吸気流Ｆ₂によって、よ
り協力に吸引排気される。

【００１１】そして、これにより上記螺旋状の吹出旋回
気流Ｆ₁よりなるエアカーテン流によって包まれた換気
領域１０，１１部分の汚染空気の確実な排気、清浄化が
可能となる。

【００１２】（３）請求項３の発明この発明の換気装置では、上記請求項１又は２記載の発
明において、空気吸込口２ａから吸込まれた空気は、集
塵装置７を介して集塵された後に外部に排気されるよう
になっていることを特徴としている。

【００１３】したがって、該構成によると、排気される
空気中の粉塵等のコンタミが集塵装置７で確実に集塵回
収される。

【００１４】（４）請求項４の発明この発明の換気装置では、上記請求項１，２又は３記載
の発明の構成において、帯電手段６，２０，５０が、マ
イナスイオン発生手段であることを特徴としている。

【００１５】したがって、該構成によると、換気領域中
の帯電電位がプラス電位である時などの場合に有効とな
る。

【００１６】

【発明の効果】以上の結果、この出願の発明の換気装置
によると、作業領域内の帯電汚染した空気を、その外周
囲からのエアカーテン流による包み込み効果で外周囲に
飛散させることなく効率良く除電し、その上で中央部か
ら強力に排気するため、十分な除電・換気性能が得ら
れ、作業者の安全確保やコンタミの蓄積を確実に防止で
きる。従って、品質上の問題も解決される。

【００１７】また、単一の装置本体であり、２重設備に
ならないために、コスト低減も図ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１〜図３は、
一例として前述のような粉体包装作業用の換気装置に適
用した場合の本願発明の実施の形態１に係る換気置の構
成を示している。

【００１９】この換気装置は、例えばビニール袋入りの
粉体状のポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等をド
ラム缶に詰込む作業領域の上方部に設けられ、当該作業
領域の外周囲を室外から導入し、所望の帯電手段によっ
て除電に適した電位に帯電させた外気による上方側から
下方側への螺旋状の旋回気流Ｆ₁によってエアカーテン
状に包み込んで作業領域内を除電状態でシールする一
方、当該エアカーテン状の螺旋状の旋回気流Ｆ₁内中心
部に作用する吸気方向への吸引負圧により当該エアカー
テン状の螺旋状の旋回気流Ｆ₁内において下方から上方
に向けて生じる竜巻状の吸気旋回気流Ｆ₂を形成せし
め、該竜巻状に上昇する吸気旋回気流Ｆ₂によって上記
作業領域の除電された粉塵を含む空気を効率良く吸引し
て集塵した後に室外に排気できるようにしたものであ
る。

【００２０】図１〜図３中、先ず符号２は、上記のよう
なドラム缶１０、ドラム缶１０内に収納されつつあるビ
ニール袋１１、ビニール袋１１中に入れられたＰＴＦＥ
等の粉体１２を有する作業領域の上方部に位置して上下
方向に延びて設けられた吸気管である。該吸気管２の下
方側空気吸込口２ａは室内に開口している一方、上方側
開口は、図示しない外部への排気ダクトに接続されてい
る。

【００２１】一方、符号４は、上記吸気管２の外周囲に
固定して設けられ、下方側が開口する一方、上方側が閉
塞した例えば円錐台形状の給気チャンバーであり、この
給気チャンバー４の上方から下方に内径が拡大する側壁
部上方位置には、戸外からの外気供給ダクト５の外気供
給端が外周面接線方向に偏心して接続され、その内側の
外気供給口５ａが内側給気旋回通路４ｃの接線方向に向
いて開口されている。したがって、該外気供給口５ａか
ら上記給気旋回通路４ｃ内に導入された外気（矢線）
は、図示のように上記吸気管２の外周囲を旋回しながら
下方側外周部の空気吹出口３方向に供給される。

【００２２】一方、同給気旋回通路４ｃの下方側空気吹
出口３に到る途中には、上記のようにして形成された外
気旋回流を整流し、その流速分布を予じめ均一化するた
めの多数の空気流整流孔６ａ，６ａ・・・を有した整流
板６が設けられている。この整流板６は、整流手段とし
ての機能以外に外気帯電手段としても重要な役割を果た
すようになっており、例えばセラミック材又は備長炭な
どのマイナスイオンを多量に発生する材料を採用し、そ
れを通風性の良いパンチングプレート構造に形成して構
成されている。したがって、外気は、同整流板６を通過
する段階で多量のマイナスイオン（−），（−）・・・
が付加されることになる。

【００２３】一方、同給気チャンバー４の内側下方寄り
には、同給気チャンバー４との間に同じく吸気管２の外
周に位置して固定され、排気方向への集気用開口部１ａ
を形成する円錐台形状の吸気フード１が上記給気チャン
バー４の下端側開口部４ｂの所定上下幅付近に位置して
同軸状に設けられている。そして、それにより、上記給
気チャンバー４の開口部４ｂとその内側の吸気フード１
の上端部側肩部１ｃ外周面との間に、上記外気供給ダク
ト５の外気供給口５ａを介して吸入した外気を、上述の
如く有効に旋回させながら上記整流板６を通してマイナ
スイオン（−），（−）・・・を付加し、かつ整流して
上記作業領域の外周囲に吹き出す、進行方向に次第に通
路径が拡大した空気吹出口３が形成されている。

【００２４】該空気吹出口３は、上記の如く給気チャン
バー４の下端側開口部４ｂ内周面と上記吸気フード１の
上端部側肩部１ｃ外周面との間にあって、所定の通路長
さを有して全周方向に連続して環状に開口されており、
その上方側から下方側に向けて開口径が拡大する所定の
傾斜角で斜めに形成されている。そして、そのような空
気吹出通路部分に、それぞれ螺旋方向下方に所定の傾斜
角（ラジアル角）を有した多数の旋回流生成ステータ
（旋回流生成手段）３ａ，３ａ・・・が全周方向に所定
の間隔を保って並設されている。

【００２５】したがって、上記のようにして空気吹出口
３に供給された整流後およびマイナスイオン付加後の外
気旋回気流は、当該空気吹出口３の空気吹出通路を通過
する時に、上記旋回流生成ステータ３ａ，３ａ・・・に
よって、さらに大きく旋回方向のベクトルが付与され、
より強く全周方向に気流速度が均一な安定した螺旋状の
外部旋回気流Ｆ₁となって上記下方側作業領域の外周囲
に向けて斜め方向に吹き出されることになる。

【００２６】なお、上記給気旋回通路４ｃへの外部から
の外気供給ダクト５および吸気管２から外部への排気ダ
クトの各々図示しない戸外への延設端には、例えば多翼
送風機（シロッコファン）などよりなる給気ファンおよ
び排気ファンがそれぞれ設けられ、それらの駆動によっ
て各々対応する外気供給作用および内気排気作用がそれ
ぞれ実現されるようになっている。また、上記吸気管２
の空気吸込口２ａの上部内外周には、吸気フード１内に
集気された内気を吸引する補助吸気口２ｃ，２ｃ・・・
が設けられている。

【００２７】したがって、以上の構成では、今例えば上
記外気供給ダクト５側の給気ファンおよび排気ダクト側
の排気ファンがそれぞれ駆動されたとすると、先ず上記
外気供給ダクト５を介して外気供給口５ａに導かれた外
気が、給気ファンからの送風圧によって上記給気チャン
バー４の給気旋回通路４ｃ内の接線方向に向けて吹き出
される。そして、それによって図示のように吸気管２の
外周を旋回しながら下方に向かって流れる旋回給気流が
形成される。該旋回給気流は、やがて下方側空気吹出口
３に到る手前で上記整流板６の整流孔６ａ，６ａ・・・
通過することにより整流されて流速分布の均一化が図ら
れるとともに、十分な量のマイナスイオンが付加され
る。そして、その後、多量のマイナスイオンを含み周方
向の全体に均一な流速の安定した旋回流となって上記給
気チャンバー４の下部側開口部４ｂ内周面と上記吸気フ
ード１の上端側肩部１ｃ外周面との間に形成され、旋回
流生成ステータ３ａ，３ａ・・・が設けられた空気吹出
口３に供給される。

【００２８】そして、このようにして空気吹出口３に供
給された外気旋回気流が当該空気吹出口３の空気吹出通
路を通過する時に、上記旋回流生成ステータ３ａ，３ａ
・・・によって、さらに大きく旋回方向のベクトルが付
与され、より強く全周方向に気流速度が均一な安定した
螺旋状の旋回気流Ｆ₁となって、その旋回半径を次第に
拡大しながら下方側作業領域にあるビニール袋１１およ
び粉体１２の外周囲に向けて斜め方向に吹き出される。

【００２９】その結果、該螺旋状の安定した吹出旋回気
流Ｆ₁により、上記作業領域のビニール袋１１付近から
出る粉体を周囲に拡散しないように包囲する確実なエア
カーテン流が形成されるとともに、同エアカーテン流中
のマイナスイオン（−），（−）・・・が粉体の（＋）
電位を除電し、コンタミの発生を防止しながら、その中
心軸方向内側には、それと逆方向の上記吸気管２の空気
吸込口２ａおよび補助吸気口２ｃ，２ｃ・・・方向に向
けて上記吸気ファンの吸引力により下方から上方に旋回
半径を縮小しながら上昇する竜巻状の大きな吸引力の安
定した旋回吸気流Ｆ₂が形成され同粉体が、集塵装置７
で集塵された後に、外部に排気される。

【００３０】そして、それにより上記螺旋状の吹出旋回
気流Ｆ₁よりなるエアカーテン流によって包まれた作業
領域部分の粉体等で汚染した空気の確実な排気、清浄化
が可能となる。

【００３１】このように、以上の構成では、ビニール袋
１１に生じる静電気（−）に対応して引き付けられる
（＋）電位の粉体が、（−）に帯電された外気によって
除電され、ビニール袋１１に付着することなく、確実に
集塵排気されるようになる。したがって、作業者の安全
衛生上の問題や床面上への堆積とゴミ付着によるコンタ
ミ発生等の問題も解消される。

【００３２】（実施の形態２）次に、図４および図５
は、上述のような帯電手段としてのマイナスイオン発生
手段を、上記実施の形態１の旋回流整流板６に変えて、
例えばレナード効果を発生させるインペラー装置（ター
ビン装置）２０および水供給手段３０，３１，３２，３
３により構成した本願発明の実施の形態２に係る換気装
置の構成を示している。

【００３３】すなわち、本実施の形態の換気装置の構成
では、上述した実施の形態１の構成の換気装置本体Ａに
おいて、整流板６の代わりに、図示のような断面台形状
のハブ２１ｂと該ハブ２１ｂのテーパ形状の外周面上に
多数枚並設された翼２１ａ，２１ａ・・・よりなる羽根
車を有し、かつ上記吸気管２の外周に上下一対の軸受部
材２４，２４を介して遊嵌状態で外嵌された筒体構造の
回転軸２２を介して上記給気チャンバー４の上方に延
び、同回転軸２２の上記給気チャンバー４の上方部側端
部２２ｂ部分に設けられた従動ギヤ２３を、羽根車駆動
モータ２６によりモータ軸２６ａおよびモータ側駆動ギ
ヤ２５を介して高速回転駆動することにより、上記回転
軸２２の下端２２ａ側ハブ２１ｂおよび翼２１ａ，２１
ａ・・・よりなる羽根車を図５のように回転させるよう
にしている。

【００３４】そして、該回転状態において、水供給パイ
プ３２を介し、水供給タンク３３内からの水Ｗを導入し
て、翼２１ａ，２１ａ・・・位置に対応した複数本のノ
ズル部３１，３１・・・から吐出させる。すると、同吐
出された水Ｗは、高速回転する翼２１ａ，２１ａ・・・
面に激しく衝突して分裂し、それによってマイナスイオ
ン（−），（−）・・・と超微細水滴とが生じる（所謂
レナード効果）。

【００３５】そこで、上記超微細水滴は、上述した外気
供給ダクト５から供給され、上記発生したマイナスイオ
ンを含む旋回状態の外気とともに当該給気旋回通路４ｃ
を介して上述の空気吹出口３方向に供給されるが、同給
気旋回通路４ｃ内の上記羽根車の翼２１ａ，２１ａ・・
・部分外周囲には、所望の網目径のメッシュ材部材より
なる筒体構造の水滴分離手段４０が設けられていて、同
水滴を捕集分離して下方側の水受タンク４１内に集め、
図示しない所定の水回収配管を介して上記の水供給タン
ク３３内に戻すようになっている。

【００３６】したがって、上記水分離手段４０部分から
は、上記マイナスイオン（−），（−）・・・を含む外
気のみが上記空気吹出口３側に供給されて、同空気吹出
口３からは同外気のみが螺旋状の旋回気流Ｆ₁となって
エアカーテン状に吹き出され、上記実施の形態１のもの
と同様の作用を果たすことになる。

【００３７】（実施の形態３）図６は、本願発明の実施
の形態３に係る換気装置の構成を示している。この実施
の形態のものでは、上記実施の形態１の構成に加えて、
もう一つの帯電手段として、さらに上記整流板６の上流
部にプラズマ放電電極５０ａ（＋）、５０ｂ（−）より
なる放電装置５０を設けたことを特徴としている。

【００３８】該図６中の符号５０ａ，５０ｂは、例えば
相互に対向して設けられた線状の正負プラズマ放電電極
であり、該プラズマ放電電極５０ａ，５０ｂを上述の給
気チャンバー４の内の給気旋回通路４ｃの整流板６の上
流位置に各々複数本並べて設置している。

【００３９】したがって、該構成では、同電極５０ａ，
５０ｂ間のプラズマ放電発生時には、多量のマイナスイ
オンが発生するので、これを上流側で外気中に付加する
ようにすると、前述した整流板６によるマイナスイオン
の発生量の不足を補ってより十分な除電効果を得ること
ができるようになり、上記各実施の形態以上の有効な除
電・換気作用を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る換気装置の構成
を示す斜視図である。

【図２】同装置の平面図である。

【図３】同装置の断面図（図２のＩ−Ｉ線切断断面図）
である。

【図４】本願発明の実施の形態２に係る換気装置の構成
を示す断面図である。

【図５】同装置の要部の作用を示す斜視図である。

【図６】本願発明の実施の形態３に係る換気装置の概略
図である。

【符号の説明】

１は吸気フード、１ａは集気用開口、２は吸気管、２ａ
は空気吸込口、３は空気吹出口、３ａは旋回流生成ステ
ータ、４は給気チャンバー、４ｃは給気旋回通路、５は
外気供給ダクト、５ａは外気供給口、６は整流板、７は
集塵装置、２０はインペラー装置、２１ａは翼、２１ｂ
はハブ、２２は回転軸、２３は従動ギヤ、２４は軸受部
材、２５は駆動ギヤ、２６はモータ、３０は水供給パイ
プ、３１はノズル部、３２は水供給ポンプ、３３は水供
給タンク、４０は水分離手段、４１は水受タンク、５０
ａ，５０ｂはプラズマ放電電極である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】換気領域（１０，１１）の上方に設けら
れ、装置本体（Ａ）の中央部側空気吸込口（２ａ）から
上記換気領域（１０，１１）における空気を吸込んで外
部に排気する一方、外部から導入した空気を、上記装置
本体（Ａ）の外周部側空気吹出口（３）から上記換気領
域（１０，１１）の外周囲を覆ってエアカーテン状に吹
き出す換気装置であって、上記外部から導入された空気
を所望の電位に帯電させる帯電手段（６），（２０），
（５０）を備え、上記外部から導入された空気を、該帯
電手段（６），（２０），（５０）で上記換気領域（１
０，１１）内の除電対象物の帯電電位と逆の電位に帯電
させた後にエアカーテン状に吹き出すようにしたことを
特徴とする換気装置。
【請求項２】上記装置本体（Ａ）の外周部側空気吹出
口（３）から吹き出される空気を、上方側から下方側に
次第に旋回半径をを拡大しながら下降する螺旋状の旋回
気流（Ｆ₁）に形成するとともに、上記装置本体（Ａ）
の中央部側空気吸込口（２ａ）から吸込まれる空気をそ
れに対応して下方側から上方側に次第に旋回半径を縮小
する螺旋状の旋回気流（Ｆ₂）としたことを特徴とする
請求項１記載の換気装置。
【請求項３】空気吸込口（２ａ）から吸込まれた空気
は、集塵装置（７）を介して集塵された後に外部に排気
されるようになっていることを特徴とする請求項１又は
２記載の換気装置。
【請求項４】帯電手段（６），（２０），（５０）
が、マイナスイオン発生手段であることを特徴とする請
求項１，２又は３記載の換気装置。