JP2005321112A - 吸引装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汚染物質放出源から放出される汚染物質を確実に吸引・捕集できる吸引装置を提供する。
【解決手段】図は、本発明の吸引装置に用いるフードの斜視図を示し、フード本体１の内部は円筒形の内壁を備えるとともに、この内壁の下端部近傍には、4個のエジェクターが、ほぼ等距離間隔で取り付けられている。フード内部の空気は、排気管２に接続された吸気排気装置により吸引されて排出されるとともに、この吸引された空気の一部分は、排気管３に接続された第2の吸気排気装置を介して給気管６へ供給され、更に、環状体７を経て、4個のエジェクターへ供給される。4個のエジェクターからは内壁に沿って同一円周方向へ空気が吹出され、これにより、フード内に上昇旋回気流が生成されて、フードの下方に位置する発生源からの汚染物質が、確実にフード内へ吸引・捕集される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、作業等に伴って空気中に放出される煙、ガス或るいは粉塵等の空気汚染物質を吸引するための吸引装置に関し、特に、これらの空気汚染物質を、その放出源の上方に設けたフードを用いて効率的に吸引するようにした吸引装置に関する。

従来、作業等に伴って空気中に放出される煙、ガス或いは粉塵等の空気汚染物質を排出する方法としては、作業場所の上方に位置する排気口から空気汚染物質を排出する方法が広く用いられている。そして、この場合の排気効率を高める方法としては、従来、排気口の周囲にフードを設けたり、或るいは、排気口もしくはフードの周囲から作業場所の周辺に向けてエアカーテンを吹出す等の手段が知られている。
特開２００１−３１１５４２号公報

前述のようなフードを設けることにより、排気効率の向上を図る場合、この方法は、実際には所期の効果が殆ど得られない場合が非常に多い。その理由は、例えば、空気汚染物質が低温処理工程において冷気に含まれて発生するような場合とか、或いは、空気汚染物質自体が空気よりも重い比重を有していて上昇性向を持たない場合には、吸気装置によりフード内の空気を吸引しても、フード近辺の空気が吸引・排気されるのみで、空気汚染物質は作業場所付近及び床面付近に滞留することになるからである。

また、空気汚染物質が高温の熱処理工程等により生じ、強い上昇性向を有する場合であっても、空気汚染物質が放出源からフードへ到達するまでのあいだには、空気汚染物質は周辺へ広く拡散していくため、空気の汚染は免れない。
そして、このような事態を避けるためには、フードの下端部を作業場所の汚染物質発生源に極めて近接した位置まで下げる必要があるが、そのような配置を採ることは、必要な作業空間の確保を困難にするものであり、特殊な場合を除いては現実性に乏しい解決方法である。

一方、前述のエアカーテンにより排気効率を上げる方法は、上昇性向の乏しい汚染物質に対してもそれなりに吸引・排気を行うことは可能であるが、作業工程の内容によっては採用の困難な場合がある。例を挙げて説明すると、例えば、現在の産業における製造工程では、極めて微細な構造を備えた物質を微小量取り扱う場面が少なくないが、そのような場合、必然的に、作業場所に軽小な部品を配備して作業を行う場合が多くなる。そして、このような作業工程において、前述のようなエアカーテンを用いる排気装置を設けると、エアカーテンの吹出流によりこれらの配備されている部品の配置が攪乱されたり転倒する恐れがあり、特に、化学薬品を取り扱う場合には危険でさえある。

本発明は、これらの点に鑑み、フードを、作業に支障を生じない程度に汚染物質放出源から離して設置した場合であっても、エアカーテンを使用することなく汚染物質を効率的に吸引・排気できるようにした吸引装置を提供するものである。

本発明による排気装置は、フードと、このフード内部の空気を吸引する吸引排気装置と、フードの中心軸に対して垂直な同一平面上に位置し、かつ、フードの内壁に沿って略等間隔に配置された複数個の空気吹出部とを備えており、これらの空気吹出部から吹出される気流により、フード内にフードの排気口へ向かう旋回気流を生成するものである。

フードの形状としては、円筒型、或るいは円筒型の上部を円錐型に構成したもの、もしくは全体が円錐型のもの、さらには、フードの中心軸に垂直な平面で切断したときの断面が多角形のものを採用する。空気吹出部は、フードの下端近傍からフードの高さの中間付近の位置の適当な高さに設定し、その空気吹出し方向は、水平方向もしくは少し上向きの角度に設定する。
更に、フードから排出された空気の一部を前記の複数個の空気吹出部へ供給するための第2の吸引排気装置を設けて、還流ループを構成するのが望ましい。空気吹出部としては、エジェクター、或いは空気吹出し口、もしくは送風ファンを採用する。

本発明の吸引装置によれば、汚染物質放出源から放出される汚染物質を確実に吸引・排気できる。
汚染物質放出源から放出される汚染物質を、任意の方向へ吸引・捕集することができる。

円筒型フードの下端部の吸気口近傍の内壁に、略等間隔に４個のエジェクターを設ける。フードの排気口から第1の給排気装置により排気された空気の一部は、第2の給排気装置を介して各エジェクターへ供給され、この供給された空気が、各エジェクターからフードの内壁に沿って同じ円周方向に吹出される。

本発明による吸引装置の１実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
なお、本実施例は、空気汚染物質を捕集するフードと、このフード内の空気を吸引する第1の吸引排気装置と、この吸引排気装置により吸引された空気の一部を再びフード内へ還流するための第2の吸引排気装置とを備えているが、吸引排気装置自体は、本発明の技術分野において周知慣用されている装置なので、以下の説明では、吸引排気装置の具体的構造及び機能の詳細な説明は省略する。

まず、本実施例において使用されるフードを斜め上方から見た斜視図を図１に示す。この図において、１はフード本体、２および３はフードの筐体部分１０２に取り付けられた排気管である。７は、内部がリング状の給気路として構成された環状体であり、これは、アイボルト４によってフード本体の下端部の折り曲げリブ１０１に固定されている。この環状体６の給気導入部１０には、給気管６が取り付けられている。５は、フード内に設けられたエジェクターを環状体７に固定するためのボルトである。

フードの正面図を図２に示す。また、この図のC−C断面を図３に示す。この図３に示されるように、フードの上部と筐体部分１０２は２重構造を成し、排気管２および３へ通じる排気路を形成している。なお、９は、上部の隔壁板１０３の中央部に形成された排気口である。また、環状体７の下端部がフードの吸気口を構成している。８１，８２，８３はエジェクターであり、環状体７の内側にボルト５によって取り付けられている。

フードの底面図を図４に示す。フードの内側には、図のように合計４個のエジェクター８１，８２，８３，８４が取り付けられている。参考までに、エジェクターの断面図を図５に示す。この図において、（A）図は、図３におけるエジェクター８１のA―A断面を示し、（B）図は、図３におけるエジェクター８２のB―B断面を示す。これらの図に示すように、エジェクターの主部は、内管（８１０，８２０）と外管（８１１，８１２）からなる２重管で構成され、これらの管の間隙空間は一方の端部で閉成されている。

外管中央部には接続管（８１２，８２２）が形成され、この接続管の端部には円形プレート（８１３，８２３）が取り付けられている。この円形プレートの中心部には、エジェクターを前述の環状体に取り付けるためのボルト（８１４，８２４）が固定されている。また、円形プレートの上半分には、（B）図に示されるように開口（半円形）が形成されている。前述の給気管６から環状体７へ供給された空気は、この開口を経て、この図のａ→のようにエジェクター内へ吹き込む。

この吹き込まれた空気は、（A）図のａ←で示されるようにエジェクターから吹き出すとともに、この吹き出し気流に伴い、この図のｂ←に示すような内管を貫流する気流を生ずる。これによって、気流の増倍効果が得られる。

次に、以上のような構造のフードによる吸引・捕集動作について説明する。
本実施例においては、フードの排気管２を前述の第1の吸引排気装置に接続してフード内の空気を排気口９から排気する。一方、排気管３を前述の第2の吸引排気装置の吸気管に接続するとともに、この第2の吸引排気装置の給気管をフードの給気管６に接続する。これにより、排気口９から排気された空気の一部は、排気管３―第2の吸引排気装置―給気管６―給気導入部１０を経て環状体７の中へ供給され、更に、４個のエジェクターを経てフード内へ吹出される。

ここで、これらの４個のエジェクターからの空気の吹出し方向は、図４における→ｅで示されるように同じ円周方向を向いているので、各エジェクターの吹出し気流によって、フードの内壁に沿った強い旋回気流が生成される。ここで、前述の第1の吸引排気装置により排気口９から吸引が行われているので、前述のフード内に生成された旋回気流は強い上昇性向を有することになる。

このようにして発生したフード内の強い上昇旋回気流は、フードよりも下方の領域に上昇旋回気流を誘起するので、汚染物質放出源から放出される汚染物質は、この誘起された上昇旋回気流に巻き込まれて、確実にフード内へ捕集される。これによって、所期の吸引・捕集が実現される。参考までに、本実施例による吸引装置の全体の概念図を図６に示す。

なお、本実施例では、エジェクターから吹出された空気は、上述のように、排気口９、排気管３および第2の吸引排気装置を経て再びフード内へ還流するループを構成しているので、第1の吸引排気装置の吸排気量と第2の吸引排気装置の吸排気量は、互いに独立して設定することができ、これらの吸排気量の調整・設定がしやすい。例えば、第2の吸引排気装置の吸排気量を大きくしても、フードへ吸入される汚染物質の吸引・捕集効率は低下しない。

以上に説明した実施例では、４個のエジェクターから吹出される空気は、いずれも水平方向へ吹出されているが、これに代え、少し上向きに吹出すようにエジェクターの向きを変更して、旋回気流の上昇性向をより強めてもよい。また、本実施例では、エジェクターへ空気を吹き込む方法として環状体を用いているが、このような構造に代え、第2の吸引排気装置の給気管を４分して４個の給気管を構成し、これらの給気管を各エジェクターの円形プレートの開口に接続する構造としてもよい。

また、本実施例では、エジェクターをフードの下端近傍に取り付けているが、この代わりに、もう少しフードの上方位置に取り付けても良い。但し、この場合には、幾分、吸引・捕集効率が低下する。
更に、第2の吸引排気装置の代わりに給気装置を用い、この給気装置の給気管を給気管６に接続し、かつ、排気管３を省いた構成（即ち、還流ループを構成しないシステム）を採用してもよい。なお、この場合には、この給気装置の給気量を大きく設定したときには、それに応じて第1の吸引排気装置の吸気量を大きくしないと、汚染物質の吸引・捕集効率が低下することになる。

以上に説明した実施例１は、フードの設置条件により、フードの高さ(図３における寸法H)を大きく設定できない条件の下で設計した実施例であり、フードの高さHを極力小さく設定した例であるが、次に、このような制約条件を考慮しなくてもよい場合の実施例について以下に説明する。

かかる実施例に用いるフードを、その中心軸を含む平面で切断した断面図を図７に示す。
このフードは、円筒部９４の下端部が吸気口を形成するとともに、この円筒部９４の上端部は、円錐部９５の下端部に接続され、かつ、この円錐部９５の上端部が排気口９６を構成している。そして、円筒部９４のほぼ中間くらいの同じ高さの内壁に４個のエジェクター９１，９２，９３及び９９（図示せず）が取り付けられている。なお、図における９７は、排気管である。

そして、本実施例においても、フードの外に、第1及び第2の吸引排気装置を用い、この第1の吸引排気装置によって排気口９６からフード内の空気を吸引するとともに、この吸引された空気の一部を、第2の吸引排気装置を経て上記のエジェクターへ供給する。なお、この場合のエジェクターへの供給手段としては、円筒部９４のエジェクターが取り付けられている高さの外壁全周に亘り、前述の実施例１と同様の環状体を設けるが、この点の構造については、実施例１と同様なので、その詳細な図解及び説明は省略する。

本実施例のフードでは、４個のエジェクターの空気吹出し方向が、いずれも少し上向きに設定されているが、これらの空気吹出し方向を、図３と同じように水平方向に設定してもよい。
また、フードの排気口は、円錐面の頂部に形成されているので、実施例１におけるフードと比較して、排気口９６からフード内の空気が吸引される際の空気抵抗が低減されている。
なお、本実施例においても、第2の吸引排気装置に代えて給気装置を用い、この給気装置からの空気をエジェクターへ供給する構成として、還流ループを設けないようにしてもよい。

本実施例において使用するフードの断面図を図８に示す。本実施例におけるフードは、図に示されるように円錐型の構造を備え、その内壁にはエジェクター７１，７２，７３及び７７（図示せず）が取り付けられている。なお、これらのエジェクターへは、排気口７６から吸引された空気の一部を、実施例２の場合と同様に、第2の吸引排気装置及び環状体を介して供給する。

なお、本実施例では、エジェクターは円錐型フードの内壁に取り付けられているので、エジェクターの気流吹出し方向を水平方向に設定した場合には、エジェクターから吹出された気流は、内壁に沿って進むに従い下降する特性を示すようになる。このため、本実施例において、エジェクターから吹出した気流により上昇する旋回気流を生成するためには、図に示されるように、気流の吹出し方向を上向きに設定する必要がある。

なお、本実施例のフードは、実施例２のフードに比しシンプルな構造であるから、低コストになるという利点がある。
また、本実施例においても、第2の吸引排気装置に代えて給気装置を用い、第2の吸引排気装置及び環状体等による還流ループを設けない構造を採用してもよい。

以上に説明した３つの実施例では、フードをその中心軸に垂直な平面で切断したときの内側面の断面が、いずれも円形を成している。然るに、本発明に用いるフードは、必ずしもこのような円形の断面を有するフードに限定する必要はなく、次に、円形以外の断面を有するフードを用いて本発明を構成した場合の実施例について説明する。

かかる実施例において使用するフードの底面図を図９に示す。本実施例では、フードの側壁は、６つの矩形状の側面から構成されており、その断面は、この図に示されるように正六角形を成している。いる。そして、この図における５１〜５６は、側壁に設けられた空気吹出し口であり、図の→の方向に空気を吹出すことによりフード内に上昇旋回気流を生成する。なお、これらの空気吹出し口からの空気吹出し方向は、実施例２及び３の場合と同様に少し上向きに設定されている。また、図中の５７は、フードの上端部中央に設けられた排気口である。

また、本実施例においても、排気口から吸引された空気の一部を、上記の６個の吹出し口からフード内へ吹出す還流ループを採用している。このための手段として、フードの外壁周囲に実施例１と同様に設けられた環状体と、フード内の空気を排気口５７から吸引するための第1の吸引排気装置、及び、この吸引排気装置により吸引された空気の一部を環状体へ供給するための第2の吸引排気装置とを備えているが、これらの具体的構造の図示及び動作の説明については省略する。

以上、４つの実施例について説明したが、これらの実施例について、本発明の技術思想に従い更に様々な構成の改変が可能である。その例を挙げると、例えば、実施例１〜３においては、エジェクターを用いているが、その代わりに実施例４において使用しているような空気吹出し口を採用することもできる。また、吹出し口の形状も様々な構造のものを採用でき、例えば、実施例３の場合、図１０の４０に示されるような構造の吹出し口を採用してもよい（この図は、フードの内側を斜め下方から見た斜視図の一部分を示したものである。）。更に、フード内に設けるエジェクター或いは空気吹出し口の個数についても、前述の説明に示された個数に限ることなく適当に増減してもよい。

更に、実施例１〜４において、フード内に設けているエジェクター或るいは空気吹出し口の代わりに、モーターと回転羽根を内部に備えた送風ファンを採用してもよい。そして、この場合には、第2の吸引排気装置及び環状体を省いて還流を行わない構成とし、フード内に設けられた複数個の送風ファンは、それぞれ吸入したフード内の空気をフードの壁面に沿って吹出すことにより上昇旋回気流を生成する。

また、実施例４においても、第2の吸引排気装置を用いて還流ループを構成しているが、これに代え、給気装置を使用して還流を行わない構成としてもよい。更に、実施例４におけるフードの形状は、その断面が正六角形であるが、必ずしもこのような厳密な形状である必要はなく、正六角形に近い形状であれば十分である。

また、フードを6角錐のような錐体形状として、その錐体の頂部に排気口を備えた構造としてもよい。更には、六角形の断面形状に限定することなく、5角形や7角形の断面形状を成すフードを採用することも可能であり、更に、最も角数の少ない構造としては、例えば、三角錐の形状を有するフードを用いることもできる。

なお、以上の各実施例における吸引装置は、いずれもフードを空気汚染物質放出源の上方に設置して、汚染物質放出源からの空気汚染物質を上方へ吸引するものであるが、本発明の吸引装置は、このような使用形態に限定されるものではなく、汚染物質を空気汚染物質放出源の斜め上の方向へ吸引・捕集する場合や、或いは、空気汚染物質放出源から横方向へ吸引・捕集する場合にも使用することが可能である。

そして、そのためには、フードの中心軸が、汚染物質を吸引したい方向に一致するようにフードを設置すればよい。参考までに、汚染物質放出源からの空気汚染物質を、斜め上方へ吸引する場合の1例を図１１に示す。要するに、本発明の吸引装置を用いれば、汚染物質を汚染物質放出源から任意の方向へ吸引・捕集することができる。

本発明において使用するフードの斜視図である。（実施例１） 同フードの正面図である。 同フードの断面図である 同フードの底面図である。 同フードに取り付けられたエジェクターの断面図である。 全体の概念図である。（実施例１） 本発明において使用するフードの断面図である。（実施例２） 本発明において使用するフードの断面図である。（実施例３） 本発明において使用するフードの断面図である。（実施例４） 本発明において使用するフードの斜視図の1部分である。（実施例２） 全体の概念図である。（その他の実施例）

符号の説明

１ フード本体
２，３ 排気管
４ アイボルト
６ 給気管
７ 環状体
９ 排気口
４０，５１〜５６ 吹出口
７１〜７３，８１〜８４，９１〜９３ エジェクター

Claims (12)

1. 汚染物質放出源から空気中へ放出される汚染物質を捕集・排気する吸引装置であって、
   該吸引装置は、
   （１）吸気口が形成された一方の端部と、排気口が形成された他方の端部とを有するフードと、
   （２）前記排気口から前記フード内部の空気を吸引する吸引排気装置と、
   （３）前記フードの中心軸に対して垂直な同一平面上に位置し、かつ、フードの内側壁に沿って略等間隔に配置された複数個の空気吹出部と、
   を備え、
   かつ、
   前記複数個の空気吹出部から吹出される気流により、フード内に前記排気口へ向かう旋回気流が生成されることを特徴とする吸引装置。
2. 請求項１記載の吸引装置において、前記フードの内側面は円筒面で構成され、該円筒面の下端部は前記吸気口を形成するとともに、該円筒面の上端部の中心付近に前記排気口が形成されていることを特徴とする吸引装置。
3. 請求項１記載の吸引装置において、前記フードの内側面は、円錐面と、該円錐面の下端部に接続された円筒面とから構成され、該円筒面の下端部が前記吸気口を形成し、かつ、前記円錐面の上端部には前記排気口が形成されていることを特徴とする吸引装置
4. 請求項１記載の吸引装置において、前記フードの内側面は、円錐面を構成していることを特徴とする吸引装置
5. 請求項１記載の吸引装置において、前記フードの中心軸に対して垂直な平面で該フードを切断したときの該フードの内壁は、略正多角形であることを特徴とする吸引装置。
6. 請求項２記載の吸引装置において、前記複数個の空気吹出部は、いずれも、前記フードの吸気口の近傍に配設されていることを特徴とする吸引装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の吸引装置において、前記複数個の空気吹出部は、いずれも、前記同一平面に対して上向きの角度で空気を吹出すことを特徴とする吸引装置。
8. 請求項１〜３、及び５〜６のいずれかに記載の吸引装置において、前記複数個の空気吹出部は、いずれも、前記同一平面に対して平行に空気を吹出すことを特徴とする吸引装置。
9. 請求項１記載の吸引装置において、更に、第2の吸引排気装置を備え、該第2の吸引排気装置は、前記フードの排気口から排出された空気の一部を吸入するとともに、該吸入した空気を前記複数個の空気吹出部へ供給し、かつ、該複数個の吹出部は、該供給された空気をフード内へ吹出すことを特徴とする吸引装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の吸引装置において、前記複数個の空気吹出部は、いずれもエジェクターにより構成されていることを特徴とする吸引装置。
11. 請求項１〜９のいずれかに記載の吸引装置において、前記複数個の空気吹出部は、いずれもフードの内側壁に形成された空気吹出口であることを特徴とする吸引装置。
12. 請求項１〜８のいずれかに記載の吸引装置において、前記複数個の空気吹出部は、いずれも送風ファンであることを特徴とする吸引装置。

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