JP2004202415A - 集塵機用自動消火装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ホース部材26の一端が、集塵機1外の消火用物質収納容器8に接続され、該ホース部材26は、集塵機1内においてフィルタ4内に進入し、他端が閉鎖されている。ワイヤ部材28の一端が、集塵機1外の消火用物質収納容器8のバルブ28Aに接続され、該ワイヤ部材28は、集塵機1内においてフィルタ4の上方を張り巡らされ、他端が引っ張られている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、レーザ加工機には、集塵機が接続され、レーザ加工中に発生したワークの切断粉が吸い込まれ、飛散しないように集められるようになっている。
【0003】
これにより、上記切断粉が、加工ヘッドの周辺機器、例えばボールねじなどに付着しないようにして、加工精度の低下等の悪影響が阻止されている。
【0004】
ところが、集塵機には、前記切断粉の他に、加工時に発生した火花、溶融物、可燃物といった種々の粉塵が入り込む可能性があり、このため、集塵機内では、火災が発生するおそれがある。
【0005】
このような火災に対しては、一般には、湿式の集塵機が強いと言われているが、湿式集塵機は、レーザ加工中に発生した粉塵を十分に捕捉できないので、乾式集塵機がよく使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、乾式集塵機を使用した場合には、次のような課題がある。
【0007】
(1)即ち、火災が発生した場合に、それを直ちに検出して自動的に消火する手段が設けられていない。
【0008】
そのため、無人運転時に火災が発生した場合には、延焼が継続し、工場全体が火災に見舞われる可能性が極めて高い。
【0009】
(2)また、現在は、温度センサが設けられているが、この温度センサは、火災を検出するまでの時間が長く、設置箇所も一箇所である。
【0010】
従って、温度センサの信頼性が低く、発火してから消火するまでに時間がかかり、延焼が進んでしまう。延焼が進めば、消火活動が遅くなり、消化後の復旧作業についても、時間とコストの面がかかるなどの種々の弊害がある。
【0011】
(3)一方、レーザ加工機は、よく知られているように、加工時にアシストガス(酸素)を使用することにより、加工を促進しているが、集塵機には、既述した粉塵と共にこのアシストガスも入り込み、該集塵機内は、酸素過多の状態になっている。
【0012】
また、レーザ加工機においては、粉塵爆発を生じ易いアルミニウムや油分を含んだ鉄のワークが加工される場合があり、その場合には、これらの金属の粉塵が集塵機内に入り込み、該集塵機内は、可燃状態になっている。
【0013】
(4)更に、従来は、フィルタやダストボックスの清掃が、十分に行われているとは言えない。
【0014】
このため、粉塵がフィルタやダストボックスに溜まってしまい、溶融物などが保存され、また酸化されることにより,発熱して発火を誘発する可能性があり、火災原因の一つとなっている。
【0015】
この課題と関連がある従来の防火・消火手段としては、例えば、特開平11−277258と、特開2000−126533に開示されている手段があるが、前者は、爆発性などがない粉体をレーザ加工位置の周囲に噴射させるものであって、集塵機内の火災を直接阻止する機能は無く、また、後者は、湿式集塵機の防火機能を有するものであって、前記(1)〜(4)の乾式集塵機の課題を解決する手段とはならない。
【0016】
更に、上記特開平11−277258と、特開2000−126533に開示されている手段は、いずれも構成が複雑であり、製造するのに手間と時間がかかり、その分高価になり、また、火災検知に時間がかかり、確実に消火できない。
【0017】
本発明の目的は、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供する。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、
ホース部材26の一端が、集塵機1外の消火用物質収納容器8に接続され、該ホース部材26は、集塵機1内においてフィルタ4内に進入し、他端が閉鎖されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置と(図1〜図3)、
ワイヤ部材28の一端が、集塵機1外の消火用物質収納容器8のバルブ28Aに接続され、該ワイヤ部材28は、集塵機1内においてフィルタ4の上方を張り巡らされ、他端が引っ張られていることを特徴とする集塵機用自動消火装置と(図4)、
集塵機1と消火用物質収納容器8とを結合する導管9の出口9Aが、集塵機1内のフィルタ4の上方に位置し、該導管9の出口9Aには、形状記憶合金で形成された消火栓3が取り付けられていることを特徴とする集塵機用自動消火装置と(図5〜図6))、
集塵機1内のフィルタ4には、消火用物質収納容器8が取り付けられ、該消火用物質収納容器8には、熱膨張性ガスBが消火用物質Sと共に収納されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置(図7)という技術的手段を講じている。
【0019】
上記本発明の構成によれば、ホース部材26(図1〜図3)、ワイヤ部材28(図4)、形状記憶合金で形成された消火栓3(図5〜図6)、及び熱膨張性ガスB(図7)は、いずれも、火災発生時の熱を利用することにより、火災を検知するセンサの機能を有すると共に、前記消火用物質収納容器8から集塵機1内に消火用物質Sを噴出させる機能を有している。
【0020】
従って、例えばホース部材26を(図1)水平ホース部材26Aと垂直ホース部材26Bにより構成し、水平ホース部材26Aからは垂直ホース部材26Bを吊り下げ、垂直ホース部材26Bを、各フィルタ4内に進入させ底部26B1を閉鎖すれば、通常時には、消火剤、消火用ガスなどの消火用物質Sを収納した消火用物質収納容器8が密封されているが、火災発生時には、集塵機1内(図2)の熱に基づいてフィルタ4が燃え出すと、該フィルタ4内の垂直ホース部材26Bが燃焼して穴Cが開くので、この穴Cが開くことにより、火災を検知し、それと同時にホース部材26全体に充填されている消火用物質Sが、この穴Cから勢い良く集塵機1内に噴出される。
【0021】
これにより、本発明によれば、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図1は本発明の第1実施形態を示す図であり、図示する集塵機1は、例えば乾式集塵機であって、下部側面の吸気口18には、レーザ加工機(図示省略)との間を連結する集塵ダクト21が結合されている。
【0023】
また、集塵機1の頂部には、排気口16が設けられ、該排気口16直下の集塵機1内には、モータMで回転するファン20が設けられている。
【0024】
この構成により、前記ファンモータMを駆動させると、集塵ダクト21を介して吸気口18からエアAと粉塵Fが集塵機1内に吸引され、該粉塵Fは、後述するフィルタ4やダストボックス7により集塵され、エアAは、排気口16から外部に排出される。
【0025】
集塵機1の下部には、ダストボックス7が、該ダストボックス7の上方には、フィルタ4が、それぞれ設けられている。
【0026】
このうち、ダストボックス7には、フィルタ4によっては集塵されない重い粉塵Fが落下して、集塵される。
【0027】
また、フィルタ4は、例えばメッシュ(図2)により形成されていて、粉塵F(図1)を付着させることより集塵する。
【0028】
各フィルタ4は(図2)、取付板5の下面に取り付けられ、各フィルタ4の上部4Aは開放され、下部4Bは閉鎖されている。
【0029】
この構成により、前記吸気口18(図1)から集塵機1内に吸引されたエアAと粉塵Fは、前記フィルタ4に進入し、そのうちエアAは、既述したように、該フィルタ4を通過して排気口16から外部に排出され、粉塵Fは、フィルタ4により集塵され、該フィルタ4により集塵されない重い粉塵Fは、ダストボックス7に落下して集塵される。
【0030】
このような集塵機1の内外には、消火用物質収納容器8が設置されている。
【0031】
この場合、消火用物質収納容器8としては、通常の消火器、ガスボンベ、水槽などであり、それぞれの場合に、消火用物質としての消火剤、消火用ガス(例えば、N2 やCO2 など)、水が収納されている。
【0032】
そして、既述したように、集塵機1内には、加工中に使用したアシストガスが入り込んでいて酸素過多状態であり、また上記フィルタ4やダストボックス7の清掃が行われていない場合には、粉塵Fが溜まっていて発火原因となるなど、集塵機1内には、種々の火災要因が内包されており、若し火災が発生した場合には、後述するホース部材26などを用いて、自動的に消火が行われる。
【0033】
このホース部材26などは、火災発生時の熱を利用することにより、火災を検知するセンサの機能を有すると共に、前記消火用物質収納容器8から集塵機1内に消火用物質Sを噴出させる機能を有する。
【0034】
上記ホース部材26の一端は(図1)、図示するように、集塵機1外の消化器などから成る消火用物質収納容器8に接続され、該ホース部材26は、集塵機1内においてフィルタ4内に進入し、他端が閉鎖されている。
【0035】
このホース部材26の一例としては、図1、図2に示すように、水平ホース部材26Aと垂直ホース部材26Bにより構成されている場合がある。
【0036】
このうち、水平ホース部材26Aは(図1)、消火器8から延びて集塵機1内に入り、支持部材27に支持されて各フィルタ4の上方を通過している。
【0037】
この水平ホース部材26Aからは、垂直ホース部材26Bが吊り下げられており、各垂直ホース部材26Bは、それぞれフィルタ4内に進入し、その底部26B1が閉鎖されている。
【0038】
また、上記水平ホース部材26Aと垂直ホース部材26Bは、いずれも、可燃性であって、火がつくと直ぐに穴が開くような材料(例えばナイロン、ウレタンなど)で形成されている。
【0039】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器8に接続した水平ホース部材26Aから吊り下げられた垂直ホース部材26Bが、フィルタ4内に進入してその底部26B1が閉鎖されているので、消火用物質収納容器8が密封され、ホース部材26全体には、消火用物質、例えば消火剤、消火用ガス、水などが充填されている。
【0040】
しかし、火災発生時には、集塵機1内(図1(B))の熱に基づいてフィルタ4が燃え出すので、そのときの火が、回転するファン20により吸引されて各フィルタ4の内部に引き込まれ、各フィルタ4に進入している垂直ホース部材26Bに引火する。
【0041】
その結果、垂直ホース部材26B(図2)が燃え出し、該垂直ホース部材26Bに穴Cが開く。
【0042】
従って、このように穴Cが開くことにより、火災が検知され、同時に、この穴Cから、ホース部材26全体に充填されている消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Sが、集塵機1内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【0043】
又は、上記ホース部材26の他の例としては(図3)、一本の連続したホース部材26Cにより構成されている場合がある。
【0044】
上記ホース部材26Cは、集塵機1外の消火用物質収納容器8から延びて集塵機1内に入り、各フィルタ4内に順次進入した後、最後のフィルタ4内においては、先端部26C1が閉鎖されている。
【0045】
この場合も、ホース部材26Cは、可燃性であって、火がつくと直ぐに穴が開くような材料(例えばナイロン、ウレタンなど)で形成されている。
【0046】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器8に接続された一本の連続したホース部材26Cが、順次フィルタ4内に進入し、最後のフィルタ4内で先端部26C1が閉鎖されているので、消火用物質収納容器8が密封され、ホース部材26C全体には、消火用物質、例えば消火剤、消火用ガス、水などが充填されている。
【0047】
しかし、火災発生時には、集塵機1内の熱に基づいてフィルタ4が燃え出すので、そのときの火が、回転するファン20(図1)により吸引されて各フィルタ4の内部に引き込まれ、各フィルタ4(図4)に進入しているホース部材26C部分に引火する。
【0048】
その結果、フィルタ4内のホース部材26C部分が燃え出し、該ホース部材26C部分に穴Cが開く。
【0049】
従って、このように穴Cが開くことにより、火災が検知され、同時に、この穴Cから、ホース部材26C全体に充填されている消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Sが、集塵機1内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【0050】
図4は、本発明の第2実施形態を示す図である。
【0051】
図4において、消火用物質収納容器8(図4(A))と集塵機1とを接続する導管9には、バルブ28A(例えば、機械式バルブ)が取り付けられ、該バルブ28Aの駆動部28B、例えばレバーには、ばね部材28Dを介して、集塵機1内に配置されたワイヤ部材28の一端が接続されている。
【0052】
上記ワイヤ部材28は、集塵機1内において、支持部材29により支持されて、各フィルタ4の上方を、それぞれの内径中心を通過するように張り巡らされ、他端がばね部材28Cにより引っ張られている。
【0053】
また、上記ワイヤ部材28は、可燃性であって、火がつくと直ぐに切断するような材料(例えばナイロン、木綿、絹など)で形成されている。
【0054】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器8のバルブ28Aのレバー28Bに接続したワイヤ部材28が引っ張られ、これによりバルブ28Aが閉じているので、消火用物質収納容器8が密封されている。
【0055】
しかし、火災発生時には、集塵機1内の熱に基づいてフィルタ4が燃え出すので、そのときの火が、回転するファン20(図4(B))により吸引されて各フィルタ4の内部に引き込まれ、引き込まれた火の熱が上昇する。
【0056】
その結果、各フィルタ4の上方を張り巡らされたワイヤ部材28が燃え出し、該ワイヤ部材28が切断され、また該ワイヤ部材28は切断されて弛緩するので、その一端が接続しているばね部材28Dが(図4(A))自由状態となってレバー28Bが旋回してバルブ28Aを開く。
【0057】
従って、このようにワイヤ部材28が切断されることにより、火災が検知され、同時に、開いたバルブ28Aから、消火用物質収納容器8内の消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Sが、集塵機1内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【0058】
図5は、本発明の第3実施形態を示す図である。
【0059】
図5において、消火用物質収納容器8と集塵機1とを接続する導管9は、集塵機1内に入り、その先端の出口9Aは、フィルタ4の上方に位置し、該出口9Aには、形状記憶合金で形成された消火栓3が取り付けられている。
【0060】
即ち、消火栓3を(図6(A))形状記憶合金で形成し、高温において、該形状記憶合金の消火栓3を、導管9の出口9Aの径より大きくなるように成形加工する。
【0061】
その後、常温において、消火栓3を(図6(B))変形させることにより、小さくして導管9の出口9Aに圧着させ、該導管9の出口9Aを閉鎖する。
【0062】
この構成により、通常時には、形状記憶合金で形成された消火栓3が(図5、図6(B)))、常温の集塵機1内において導管9の出口9Aを閉鎖しているので、消火用物質収納容器8が密封されている。
【0063】
しかし、火災発生時には、高温となった集塵機1内(図5)の熱に基づいてフィルタ4が燃えだすので、そのときの火が、回転するファン20により吸引されて各フィルタ4の内部に引き込まれ、引き込まれた火の熱が上昇する。
【0064】
その結果、フィルタ4の上方に位置する導管9の出口9Aに圧着されている消火栓3が加熱され、これにより、消火栓3は(図6(C))、当初と同じ形状に戻って出口9Aより径が大きくなって広がり、導管9の出口9Aが開放される。
【0065】
従って、このように形状記憶合金で形成された消火栓3が広がることにより、火災が検知され、同時に、開放された出口9Aから、消火用物質収納容器8内の消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Sが、集塵機1内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【0066】
図7は、本発明の第4実施形態を示す図である。
【0067】
図7において、集塵機1内のフィルタ4の例えば下面には、消火用物質収納容器8が取り付けられている。
【0068】
そして、消火用物質収納容器8内には、消火用物質Sと共に熱膨張性ガスBが収納されている。
【0069】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器8内の熱膨張性ガスBは、常温の体積を有して収縮しており、該消火用物質収納容器8は密封されている。
【0070】
しかし、火災発生時には、高温となった集塵機1内の熱に基づいてフィルタ4が燃えだすので、そのときの火が、回転するファン20により吸引されて各フィルタ4の内部に引き込まれ、引き込まれた火の熱が上昇し、該フィルタ4全体が加熱される。
【0071】
その結果、フィルタ4の下面に取り付けられた消火用物質収納容器8も加熱され、これにより、内部に収納された前記熱膨張性ガスBが加熱されて膨張し、体積か大きくなり、また、体積が大きくなった熱膨張性ガスBにより消火用物質収納容器8が破裂する。
【0072】
従って、このように熱膨張性ガスBの体積が大きくなることにより、火災が検知され、同時に、破裂した消火用物質収納容器8からは、それに収納されていた消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Sが、集塵機1内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【0073】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、火災発生時の熱を利用することにより、火災を検知するセンサの機能を有すると共に、消火用物質収納容器から集塵機内に消火用物質を噴出させる機能を有するホース部材などを設けたので、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供するという効果を奏することとなった。
【0074】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す図である。
【図2】図2における例を示す図である。
【図3】図2における他の例を示す図である。
【図4】本発明の第2実施形態を示す図である。
【図5】本発明の第3実施形態を示す図である。
【図6】図6の詳細図である。
【図7】本発明の第4実施形態を示す図である。
【符号の説明】
1 集塵機
3 形状記憶合金で形成された消火栓
4 フィルタ
4A フィルタ4の上部
4B フィルタ4の下部
5 フィルタ取付板
7 ダストボックス
8 消火用物質収納容器
9 導管
9A 出口
16 排気口
18 吸気口
20 ファン
21 集塵ダクト
26 ホース部材
26A 水平ホース部材
26B 垂直ホース部材
26B1 垂直ホース部材26Bの底部
26C 一本の連続したホース部材
26C1 一本の連続したホース部材26Cの先端部
27、29 支持部材
28 ワイヤ部材
28A バルブ
28B バルブ28Aの駆動部
28C、28D ばね部材
A エア
B 熱膨張性ガス
C 穴
F 粉塵
Claims (6)
- ホース部材の一端が、集塵機外の消火用物質収納容器に接続され、該ホース部材は、集塵機内においてフィルタ内に進入し、他端が閉鎖されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
- 上記ホース部材が、水平ホース部材と垂直ホース部材により構成され、水平ホース部材からは垂直ホース部材が吊り下げられ、垂直ホース部材は、各フィルタ内に進入し、底部が閉鎖されている請求項1記載の集塵機用自動消火装置。
- 上記ホース部材が、一本の連続したホース部材により構成され、該一本の連続したホース部材は、各フィルタ内に順次進入し、最後のフィルタにおいて、先端部が閉鎖されている請求項1記載の集塵機用自動消火装置。
- ワイヤ部材の一端が、集塵機外の消火用物質収納容器のバルブに接続され、該ワイヤ部材は、集塵機内においてフィルタの上方を張り巡らされ、他端が引っ張られていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
- 集塵機と消火用物質収納容器とを結合する導管の出口が、集塵機内のフィルタの上方に位置し、該導管の出口には、形状記憶合金で形成された消火栓が取り付けられていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
- 集塵機内のフィルタには、消火用物質収納容器が取り付けられ、該消火用物質収納容器には、熱膨張性ガスが消火用物質と共に収納されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
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