JP2010139200A - 気流制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の気流制御装置では、工作機械毎にフードおよびダクトの施工が必要となり、施工に多大なコストが必要となるばかりか、工場の美観を損ねるという課題があった。
【解決手段】作業エリア２で発生した汚染空気の上昇気流と、吸込フード３の吸引作用による上昇気流と、ノズル組４から吹き出された気流とにより、吸込フード３から漏洩した気流が吸込フード３周辺で旋回流を形成することにより、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクト施工を削減し、また工場のレイアウト変更も省施工で容易に行え、作業エリアを清浄に保つことが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、浮遊粒子等を含む汚染空気によって汚染された工場等の作業エリアの環境改善を目的として、作業エリア周辺の気流を制御する気流制御装置に関するものである。

従来、作業エリアの環境改善を目的とした気流制御装置が広く実用化されている（例えば特許文献１参照）。

以下、従来の気流制御装置の一例について図１２を参照しながら説明する。

図１２に示すように、工場の床に設置した工作機械はその全体がフード１０１によって覆われ、工作機械から発生する浮遊粒子が工場内に飛散しないようになっている。

フード１０１内の浮遊粒子は、還気管路１０２を通る還気に誘引されて、工場の地下に設けたコンクリート製のダクト１０３に送られる。ダクト１０３は、工場の長手方向に所定間隔で複数列設けられ、各ダクト１０３の一端は工場の長手方向に延びるコンクリート製の第２のダクト１０４に開口し、第２のダクト１０４には浮遊粒子溜め１０６が設置されている。

第２のダクト１０４には第２の還気管路１０５が連結され、浮遊粒子は第２の還気管路１０５を通って処理装置１０７に送られ、清浄化処理される。

清浄化処理された空気は、送気管路１０８によって再び工場内へ送られる。
特開平５−３４９５３８号公報

このような従来の気流制御装置を用いた場合、作業エリアを清浄に保つためには、工作機械毎にフードおよびダクトの施工が必要となり、施工に多大なコストが必要となるばかりか、工場の美観を損ねるという課題があった。

また、特に複数の工作機械を有する大規模な工場において、複数の工作機械から発生した汚染空気を、ダクトによって１台の処理装置に輸送する可能性があり、この場合ダクトの施工距離が長くなり、施工に多大なコストが必要となるばかりか、工場の美観を損ねるという課題があった。

また近年では、工場の生産効率の改善等により、工場のレイアウト変更を頻繁に行う必要性が高まっている。この時、工場のレイアウト変更に伴って工作機械の移動を行う場合、工作機械毎にフードの移動工事、および旧ダクトの撤去と新ダクトの施工が必要となり、再び多大なコストを伴うという課題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減し、また工場のレイアウト変更も省施工で容易に行え、作業エリアを清浄に保つ気流制御装置を提供することを目的とする。

本発明の気流制御装置は、上記目的を達成するために、工作機械が配置された作業エリアの上方に設置され、集塵用ファン等による吸引作用が発揮される吸込フードと、前記作業エリアを挟んで対向させて設置し、前記吸込フードあるいはその下方に向かって気流を吹き出すファン内蔵の少なくとも一対のノズル組とを備え、前記作業エリアで発生した汚染空気を前記吸込フードに吸引させるよう、前記作業エリア内の気流を制御する気流制御装置であって、前記作業エリアで発生した汚染空気の上昇気流と、前記吸込フードの吸引作用による上昇気流と、前記ノズル組から吹き出された気流とにより、前記吸込フードから漏洩した気流を旋回させて前記ノズル組から吹き出された気流に合流させるようにしたものである。

この手段により、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減し、また工場のレイアウト変更も省施工で容易に行え、作業エリアを清浄に保つ気流制御装置が得られる。

本発明によれば、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクト施工を削減し、また工場のレイアウト変更も省施工で容易に行え、作業エリアを清浄に保つ気流制御装置が得られる。

本発明の請求項１記載の気流制御装置は、工作機械が配置された作業エリアの上方に設置され、集塵用ファン等による吸引作用が発揮される吸込フードと、前記作業エリアを挟んで対向させて設置し、前記吸込フードあるいはその下方に向かって気流を吹き出すファン内蔵の少なくとも一対のノズル組とを備え、前記作業エリアの汚染空気を前記吸込フードに吸引させるよう、前記作業エリア内の気流を制御する気流制御装置であって、前記作業エリアで発生した汚染空気の上昇気流と、前記吸込フードの吸引作用による上昇気流と、前記ノズル組から吹き出された気流とにより、前記吸込フードから漏洩した気流を旋回させて前記ノズル組から吹き出された気流に合流させるようにしたものであり、作業エリアの両端に対向に配置されたノズル組によって、所定の高さの空間に作業エリアの両端から作業エリアに向かう水平な気流を形成させ、この気流は作業エリアの中央部付近で減衰しつつ衝突し、工作機械から排出される汚染空気の上昇気流と、集塵用ファン等の吸引作用とにより、吸込フードに向かう上昇気流を形成し、吸込フードに取り込まれた空気は、集塵装置等によって処理されるが、吸込フードに取り込まれなかった汚染空気は、ノズル組による水平な気流に誘引され、吸込フード近傍を旋回するような気流を形成し、この旋回流により、汚染空気が吸込フードに取り込まれるまで、吸込フード付近に一定時間留めるという作用を有する。

また、本発明の請求項２記載の気流制御装置は、工作機械が配置された作業エリアの上方に設置され、集塵用ファン等による吸引作用が発揮される吸込フードと、前記作業エリアを挟んで前記吸込フードに対向させて設置し、前記吸込フードあるいはその下方に向かって気流を吹き出すファン内蔵の少なくとも一対のノズル組とを備え、前記作業エリアの汚染空気を前記吸込フードに吸引させるよう、前記作業エリア内の気流を制御する気流制御装置であって、前記吸込フードの吸込口を、前記ノズル組よりも高い位置に配置し、かつ下方に開口したものであり、作業エリアの両端に対向に配置されたノズル組によって、所定の高さの空間に水平な気流を形成させ、この気流は作業エリアの中央部付近で減衰しつつ衝突し、作業エリアから発生する汚染空気の上昇気流と、集塵用ファン等の吸引作用とにより、吸込フードに向かう上昇気流を形成し、吸込フードに取り込まれた空気は、集塵装置等によって処理されるが、吸込フードに取り込まれなかった汚染空気は、ノズル組による水平な気流に誘引されて、吸込フード近傍を旋回するような気流を形成し、ノズル組の水平な気流と合流する。この旋回流により、汚染空気が吸込フードに取り込まれるまで、吸込フード付近に汚染空気を一定時間留めるという作用を有する。

また、本発明の請求項３記載の気流制御装置は、作業エリアの天井部と吸込フードとの高さ方向の距離が、前記吸込フードとノズル組との高さ方向の距離よりも長くしたものであり、天井部と吸込フードとの高さ方向の距離を広く保つことにより、吸込フードに取り込まれなかった汚染空気の旋回流を安定して形成するという作用を有する。

また、本発明の請求項４記載の気流制御装置は、ノズル組から吹き出された気流が略平行となるよう、前記ノズル組を直線状に列を成して複数配置したものであり、作業エリア面積が大規模である場合、ノズル組を直線状に列を成して複数配置することにより、作業エリア全体の気流を吸込フード近傍に押し出し、吸込フード付近に旋回流を形成して、汚染空気を吸込フード付近に一定時間留めるという作用を有する。

また、本発明の請求項５記載の気流制御装置は、ノズル組を、吸込フードを中心として円周状に複数設置したものであり、工場等の一部領域に作業エリアがある場合に、汚染空気を作業エリア外に漏洩させることなく、作業エリアの上部に旋回流を形成するという作用を有する。

また、本発明の請求項６記載の気流制御装置は、ノズル組と吸込フードとの間に、前記吸込フードに向かって気流を吹き出すファン内蔵の中間ノズル組を備えたものであり、一対のノズル組では吸込フード付近に気流を到達できない場合、中間ノズル組を設置することにより、吸込フード付近に旋回流を形成するという作用を有する。

また、本発明の請求項７記載の気流制御装置は、ノズル組が、斜め上方向に吹き出したものであり、特に天井部の高さが低く、天井部と吸込フードとノズル組の高さ方向の距離が十分に確保できない場合、安定した旋回流を形成するためにノズル組を作業エリアの高さまで低くする必要がある。この時、ノズル組を水平方向に吹き出すと作業エリアの作業者に向けて汚染空気を吹きつけることとなるため、ノズル組を斜め上方向に吹き出すことによって、作業エリアに汚染空気を吹きつけることなく、吸込フード付近に安定して旋回流を形成するという作用を有する。

また、本発明の請求項８記載の気流制御装置は、ノズル組が、一定周期でスイングするようにとしたものであり、対向に設置されたノズル組について、気流が衝突する位置が作業エリアの中央部となるよう、一定周期でスイングさせることによって、ノズル１台あたりでカバーできる作業エリアの範囲を飛躍的に向上させるという作用を有する。

また、本発明の請求項９記載の気流制御装置は、ノズル組のスイング方向を一致させ、スイング周期を同期させたものであり、対向に設置されたノズル組について、気流が衝突する位置が作業エリアの中央部となるよう、スイング周期を同期させることによって、ノズル組１対あたりでカバーできる作業エリアの範囲を飛躍的に向上させるという作用を有する。

また、本発明の請求項１０記載の気流制御装置は、浮遊粒子濃度を計測する浮遊粒子計測センサと、前記浮遊粒子計測センサから出力された浮遊粒子濃度および予め手動にて入力される浮遊粒子濃度設定値との差を計算し、その計算結果より浮遊粒子濃度分布を算出して、ノズル組のスイング幅を制御するスイング制御部とを有したものであり、汚染空気の発生位置に対して、吸込フード付近への旋回流を形成することによって、ノズル組の動作時間を最小限にするという作用を有する。

また、本発明の請求項１１記載の気流制御装置は、下方向に開口する吸込口を有した吸込フードと、横方向に開口し、かつノズル組の吹き出し方向に対して垂直方向に開口する吸込口を有した補助吸込フードとからなるようにしたものであり、補助吸込フードを設けることにより、吸込フードから離れた場所で生成している旋回流中の汚染空気についても、補助吸込フードに流入しやすくすることができ、吸込フード１台あたりでカバーできる作業エリアを飛躍的に拡大するという作用を有する。

また、本発明の請求項１２記載の気流制御装置は、補助吸込フードに向かって直線状に空気を吹き出す吸込補助ノズルを設置したものであり、吸込フードから離れた場所で生成している旋回流中の汚染空気を、吸込補助ノズルによって補助吸込フード付近に吹き出すことによって、汚染空気を吸込フードに流入しやすくすることができ、吸込フード１台あたりでカバーできる作業エリアを飛躍的に拡大するという作用を有する。

また、本発明の請求項１３記載の気流制御装置は、吸込フードにベルマウスをしたものであり、吸込フードに取り込まれなかった気流がベルマウスの外側を流れることによって、旋回流の形成を促し、より小さい領域に旋回流を形成するという作用を有する。

また、本発明の請求項１４記載の気流制御装置は、吸込フード近傍の気流を整流する整流板を有したものであり、天井部に既設のダクト等が設置され、凹凸が大きい場合、整流板を設置することにより、安定して吸込フード付近に旋回流を形成するという作用を有する。

また、本発明の請求項１５記載の気流制御装置は、浮遊粒子濃度を計測する浮遊粒子計測センサと、ファンにおけるモーターの回転数を可変するモーター制御部と、前記浮遊粒子計測センサから出力された浮遊粒子濃度および予め手動にて入力される浮遊粒子濃度設定値との差を計算し、その計算結果より浮遊粒子濃度分布を算出して、前記モーター制御部を通電制御する主制御部とを有したものであり、汚染空気濃度に応じて、ファンの回転数を適宜調整することにより、ノズル組のファンの消費電力を最小限にするという作用を有する。

また、本発明の請求項１６記載の気流制御装置は、浮遊粒子を捕集する浮遊粒子捕集器を、前記吸込フードの真下に設置したものであり、吸込フードに付着した浮遊粒子が作業エリアに滴下することを防止するという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
まず実施の形態１の構成について説明する。

図１は本発明の実施の形態１の気流制御装置斜視図である。

図１に示すように、工作機械１（旋盤、フライス盤、ドリル盤、冷間圧造機等）が複数配置された作業エリア２の上方に設置され、集塵用ファンによる吸引作用が発揮される吸込フード３と、作業エリア２を挟んで対向させて設置し、吸込フード３の下方に向かって気流を吹き出すファン内蔵の少なくとも一対のノズル組４とを備え、吸込フード３の吸込口を下方向に開口させ、かつノズル組４よりも高い位置に配置している。また、ノズル組４の設置高さは、工作機械１の汚染空気の排出口よりも上方、あるいは作業者の身長より上方である。ここで作業エリア２とは、工場の側面方向において、工作機械１周辺で作業を行う作業者の移動範囲をカバーする空間を示し、工場の高さ方向においては、作業者の身長よりも高い空間、例えば工場の床から高さ２．５ｍ程度をカバーする空間を示す。

また、集塵用ファンは図示していないが、通常は、汚染空気を処理する集塵装置に内蔵されており、集塵装置は吸込フード３とフレキシブルダクト等で接続され屋外に設置されている。

また、吸込フード３の吸込口はベルマウス５を有している。

また、ノズル組４には各々投光部６と受光部７からなる浮遊粒子濃度を計測する浮遊粒子計測センサ８を設け、さらに、ノズル組４が内蔵しているファンにおけるモーターの回転数を可変するモーター制御部９と、浮遊粒子計測センサ８から出力された浮遊粒子濃度および予め手動にて入力される浮遊粒子濃度設定値との差を計算し、その計算結果より浮遊粒子濃度分布を算出して、モーター制御部９を通電制御する主制御部１０とを有し、各々は信号線１１によって連結された構成とする。なお、浮遊粒子計測センサは一般的に用いられている視程計等が使用できる。

次に、本発明の実施の形態１の動作を図２を用いて説明する。

図２は、本発明の実施の形態１の気流制御装置を側面からみた構成図で、気流が流れる方向を矢印で示している。

図２に示すように、まず作業エリア２の両端に対向に配置されたノズル組４から水平方向に吹き出す気流によって、所定の高さの空間に水平な気流を形成させる。この水平な気流は、工作機械１から発生する汚染空気を巻き込みながら作業エリア２の中央部に接近し、作業エリア２の中央部付近で風速が減衰しつつ衝突するよう、ノズル組４の配置およびノズル組４の風量を調整する。ここで、作業エリア２の両端とは、工場の側面方向において、工作機械１周辺で作業を行う作業者の移動範囲の外側を示す。また、所定の高さとは、作業者の身長よりも高い空間、例えば工場の床から高さ２．５ｍ程度を示す。

一方、工作機械１から排出されるオイルミストなどの浮遊粒子を含む汚染空気は、作業エリア２の空間温度よりも１０〜２０℃程度高く、工作機械１から排出されると同時に、自然対流によって工作機械１上部に上昇気流を形成する。

また、作業エリア２の中央部付近に設置された吸込フード３は、集塵用ファン等の吸引作用により、吸込フード３に向かう上昇気流を形成する。

上記のような気流の分布を作業エリア２に形成した場合、ノズル組４から吹き出された水平な気流は、作業エリア２の中央部に到達する手前では、ある程度の風速が維持されるため、工作機械１からの上昇気流に影響されることなく、工作機械１から発生する汚染空気を巻き込みつつ、水平な流れを維持する。

しかしながら、作業エリア２の中央部付近では、ノズル組４の水平な気流の風速が減衰しつつ衝突するため、衝突後の気流の流れは、工作機械１からの汚染空気の上昇気流と、吸込フード３の吸引作用による上昇気流とに支配されることとなる。このため、工作機械１から排出された汚染空気は、常に吸込フード３方向への流れを形成する。

吸込フード３に取り込まれた空気は集塵装置等によって処理されるが、吸込フード３から漏洩した汚染空気は、ベルマウス５の外側を流れることにより、すみやかに気流方向を斜め上方向へと変更し、吸込フード３の上で合流する。合流した気流は、天井部１２に衝突し、作業エリア２の外側へと流れる。すると、今度はこの気流がノズル組４による水平な気流に誘引されることにより、吸込フード３近傍を旋回するような気流を形成することとなる。この旋回流により、汚染空気が吸込フード３に取り込まれるまで、吸込フード３付近に汚染空気を一定時間留めることが可能となる。

なお、安定した旋回流を形成するための、ノズル組４からの水平な気流の形成条件についてであるが、例えば、工作機械１からの上昇気流の風速が０．５ｍ／ｓ、吸込フード３の吸引風速が０．２ｍ／ｓの場合、ノズル組４からの水平な気流の形成条件は、衝突前は風速１ｍ／ｓ以上を維持し、衝突付近では０．５ｍ／ｓ以下となるよう、ノズル組４の位置やノズル組４の風量調整を行えば、安定した旋回流を形成することができる。ただし、ノズル組４からの水平な気流の形成条件は、工作機械１からの上昇気流の風速と、吸込フード３の吸引風速によって変化する。

図３は、本発明の実施の形態１のベルマウス５を有しない気流制御装置を側面からみた構成図であり、気流が流れる方向を矢印で示している。

図３に示すように、ベルマウス５がなく、かつ吸込フード３から漏洩する気流の風速が１ｍ／ｓ以上の場合、吸込フード３の上方で衝突する際の気流方向がほぼ水平となったまま勢いよく衝突することとなり、気流のバランスがとれず、衝突位置が吸込フード３の上部から大きくずれる可能性があり、左右の旋回流のサイズに偏りが生じ、作業エリア２の清浄化に悪影響を及ぼすこととなる。なお、漏洩した気流の風速が０．５ｍ／ｓ以下の場合は、ベルマウス５を設置しなくても気流の衝突位置が安定するため、同様の効果が得られるものである。

このように本発明の実施の形態１の気流制御装置によれば、ダクトを必要としないノズル組４と、作業エリア２に一ヶ所の吸込フード３を用いることにより、作業エリア２の清浄化が可能となるため、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減することが可能となる。

また、工場のレイアウト変更の際には、基本的にノズル組４と吸込フード３の移設工事が主体となり、ダクトの撤去および新設については、吸込フード３と集塵装置を連結するフレキシブルダクト等のみとなるため、省施工で容易に行うことが可能となる。

また、特に吸込フード３の吸込口付近の風速が早い場合、吸込フード３にベルマウス５を設置することによって、吸込フードから漏洩した気流がベルマウス５の外形を沿って流れることにより、すみやかに斜め上方向へと上昇させ、より小さい領域に安定して旋回流を形成することができ、作業エリア２を清浄に保つことが可能となる。

また、汚染空気濃度が低い場合等にノズル組４のファンの回転数を低下させるか、もしくはノズル組４のファンを停止することにより、ノズル組４のファンの消費電力を削減することができ、ノズル組４の消費電力を削減して、省エネとすることができる。

（実施の形態２）
まず実施の形態２の構成について説明する。

図４は、本発明の実施の形態２の気流制御装置を上面からみた構成図である。

図４に示すように、ノズル組４には工場内の浮遊粒子濃度を検知する浮遊粒子計測センサ８を備え、各々投光部６と受光部７からなり、光の透過率によって作業エリア２内の浮遊粒子濃度分布を検知する。浮遊粒子計測センサ８から出力された浮遊粒子濃度および予め手動にて入力される浮遊粒子濃度設定値との差を計算し、その計算結果より浮遊粒子濃度分布を算出して、ノズル組４のスイング幅を制御するスイング制御部１３とを有しており、ノズル組４と浮遊粒子計測センサ８、およびスイング制御部１３は各々信号線１１で連結された構成とする。なお、浮遊粒子計測センサ８は一般的に用いられている視程計等が使用できる。また、スイング制御部１３は主制御部１０に内蔵されている。

次に実施の形態２の動作を図４と図５および図６を用いて説明する。

図４に示すように、対向に設置されたノズル組４から吹き出された気流が衝突する位置が作業エリア２の中央部となるよう、ノズル組４の吹き出し方向に延びる点線の位置まで、一定周期でスイングさせ、なおかつスイング周期を同期させる。

図５は、本発明の実施の形態２の気流制御装置において、ノズル組４の吹き出し方向が直線上にある場合の斜視図であり、気流の流れる方向を矢印で示す。

図５に示すように、対向するノズル組４の吹き出し方向が直線上になる場合は、実施の形態１と同様の原理で安定した旋回流を形成することができる。

図６は、本発明の実施の形態２の気流制御装置において、ノズル組４をスイングさせた場合の斜視図であり、気流の流れる方向を矢印で示す。

図６に示すように、工場の側面側に位置する工作機械１の上昇気流が生じている部分に向かって、ノズル組４から水平な気流を吹きつける。工作機械１の上部で減衰した水平な気流は、工作機械１から発生する上昇気流にのって、工場の天井部１２に向かってその流れを変える。そして今度は、吸込フード３の吸引作用によって、斜め上方向へと流れ、吸込フード３に吸引される。吸込フード３から漏洩した気流は、ベルマウス５の外側を流れ、さらに斜め上方向へと漂い、天井部１２に衝突して、作業エリア２の外側へ向かって流れた後、ノズル組４の水平な気流に誘引され、斜めに傾いた旋回流を形成する。この旋回流によって、ノズル組４をスイングした場合でも、工場の側面側に位置する工作機械１から発生する汚染空気を捕らえることが可能となり、ノズル１台あたりでカバーできる作業エリア２の範囲を飛躍的に向上させることができる。

また、浮遊粒子計測センサ８によって汚染空気の発生位置を特定することで、旋回流の形成が必要な場所にのみ、ノズル組４をスイングさせることができ、無駄なスイングを防止することができる。

このように本発明の実施の形態２の気流制御装置によれば、ノズル１台あたりでカバーできる作業エリア２の範囲を飛躍的に向上し、なおかつ無駄なスイングを防止することで、作業エリア２に対するノズル組４の台数を削減し、省施工とすることが可能となる。

（実施の形態３）
まず実施の形態３の構成について説明する。

図７は本発明の実施の形態３の気流制御装置斜視図、図８は本発明の実施の形態３の吸込フード３の斜視図であり、図９は本発明の実施の形態３の気流制御装置を側面からみた構成図で、気流の流れを矢印で示す。

図７および図９に示すように、作業エリア２の天井部１２と吸込フード３との高さ方向の距離が、吸込フード３とノズル組４との高さ方向の距離よりも長く配置され、ノズル組４は斜め上方向に吹き出す構成とする。

また、吸込フード３近傍の気流を整流する整流板１４を有する構成とする。

また図８に示すように、吸込フード３の吸込口に浮遊粒子を捕集し、編み目状に貫通した浮遊粒子捕集器１５を設置した構成とする。

次に実施の形態３の動作について説明する。

上記構成により、天井部１２と吸込フード３との高さ方向の距離を広く保つことにより、吸込フード３から漏洩した気流が天井部１２に到達するまでに程よく減衰し（０．５ｍ／ｓ以下）、天井部１２へ衝突する際に、衝突のバランスが崩れることなく、均等に気流が分かれることで、その後の汚染空気の旋回流を安定して形成することが可能となる。

また、特に天井部１２の高さが低く、天井部１２と吸込フード３とノズル組４の高さ方向の距離が十分に確保できない場合、安定した旋回流を形成するために、ノズル組４を作業エリア２内の作業者の高さまで低くする必要がある。この時、ノズル組４を水平方向に吹き出すと、作業エリア２の作業者に向けて汚染空気を吹きつけることになるため、ノズル組４を斜め上方向に吹き出すことによって、作業者に汚染空気を吹きつけることなく、吸込フード３付近に安定して旋回流を形成することができる。

また、天井部１２に既設のダクト等が設置され、凹凸が大きい場合、凹凸によって気流の乱れが生じ、安定した旋回流の形成を妨げる可能性がある。この場合、天井部１２付近に整流板１４を設置することにより、天井部１２付近の気流の乱れを防止し、安定して吸込フード３付近に旋回流を形成することができる。

また、吸込フード３の吸込口に浮遊粒子を捕集する浮遊粒子捕集器１５を設置することにより、吸込フード３内に付着した浮遊粒子が作業エリア２に滴下することを防止することができる。なお、浮遊粒子捕集器１５の材質については、一般的にステンレス等の金属素材が用いられる。

このように本発明の実施の形態３の気流制御装置によれば、天井部１２と吸込フード３との高さ方向の距離を広く保つことにより、ダクトを必要としないノズル組４と、作業エリア２に一ヶ所の吸込フード３とを用いて作業エリア２の清浄化が可能となるため、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減することが可能となる。さらに、工場のレイアウト変更の際には、基本的にノズル組４と吸込フード３の移設工事が主体となり、ダクトの撤去、および新設については吸込フード３と集塵装置を連結するフレキシブルダクト等のみとなるため、省施工で容易に行うことが可能となる。

また、特に天井部１２の凹凸が大きい場合、整流板１４を設置することにより、ダクトを必要としないノズル組４と、作業エリア２に一ヶ所の吸込フード３とを用いて作業エリア２の清浄化が可能となるため、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減することが可能となる。

また、吸込フード３の吸込口に浮遊粒子を捕集する浮遊粒子捕集器１５を設置することにより、浮遊粒子が作業エリア２に滴下することを防止し、メンテナンスを容易に行うことが可能となる。

（実施の形態４）
まず実施の形態４の構成について説明する。

図１０は、本発明の実施の形態４の気流制御装置斜視図であり、気流が流れる方向を矢印で示す。

図１０に示すように、ノズル組４から吹き出された気流が略平行となるよう、ノズル組４を直線状に列を成して複数配置した構成とする。

また、ノズル組４と吸込フード３との間に、吸込フード３に向かって気流を吹き出すファン内蔵の中間ノズル組１６を備えた構成とする。

また、下方向に開口する吸込フード３と、横方向に開口し、かつノズル組４の吹き出し方向に対して垂直方向に開口する補助吸込フード１７とを有する構成とする。

また、補助吸込フード１７に向かって直線状に空気を吹き出す吸込補助ノズル１８を有した構成とする。

次に実施の形態４の動作について説明する。

上記構成により、特に作業エリア２面積が大規模である場合において、ノズル組４を直線状に列を成して複数配置することにより、作業エリア２全体の気流を作業エリア２の中央部付近に押し出すことができ、吸込フード３付近に旋回流を形成して、汚染空気を吸込フード３付近に一定時間留めることが可能となる。

また、一対のノズル組４では吸込フード３付近に気流を到達できない場合、中間ノズル組１６を設置することにより、水平な気流を作業エリア２の中央部まで到達させることが可能となる。

また、補助吸込フード１７を設けることで、吸込フード３から離れた場所で生成している旋回流中の汚染空気についても、補助吸込フード１７に流入しやすくすることができ、吸込フード１台あたりでカバーできる作業エリア２を飛躍的に拡大することができる。

また、吸込フード３から離れた場所で生成している旋回流中の汚染空気を、吸込補助ノズル１８によって補助吸込フード１７付近に吹き出すことによって、汚染空気を補助吸込フード１７に流入しやすくすることができ、吸込フード３の１台あたりでカバーできる作業エリア２を飛躍的に拡大することができる。

このように本発明の実施の形態４の気流制御装置によれば、特に作業エリア２面積が大規模である場合、作業エリア２に一ヶ所の吸込フード３とを用いて作業エリア２の清浄化が可能となるため、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減することが可能となる。さらに、工場のレイアウト変更の際には、基本的にノズル組４と吸込フード３の移設工事が主体となり、ダクトの撤去、および新設については吸込フード３と集塵装置を連結するフレキシブルダクト等のみとなるため、省施工で容易に行うことが可能となる。

なお、一対のノズル組４で吸込フード３付近まで気流を到達できる場合は、中間ノズル組１６がなくても同様の効果を有するものである。

また、吸込フード３に十分な吸引作用が得られる場合については、補助吸込フード１７がなくても、同様の効果を有するものである。

また、補助吸込フード１７に十分な吸引作用が得られる場合については、吸込補助ノズル１８がなくても同様の効果を有するものである。

（実施の形態５）
まず実施の形態５の構成について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態５の気流制御装置斜視図であり、気流の流れを矢印で示す。

図１１に示すように、ノズル組４を、吸込フード３を中心として円周状に複数設置した構成とする。

次に実施の形態５の動作について説明する。

上記構成により、ノズル組４を、吸込フード３を中心として円周状に複数設置することによって、対向するノズル組４毎に旋回流を形成して、ノズル組４で囲んだエリア内で発生する汚染空気を作業エリア２外に漏洩させることなく、吸込フード３付近に滞留させることができる。

このように本発明の実施の形態５の気流制御装置によれば、特に作業エリア２が工場等の一部領域である場合、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクトの施工を削減することが可能となる。さらに、工場のレイアウト変更の際には、基本的にノズル組４と吸込フード３の移設工事が主体となり、ダクトの撤去、および新設については吸込フード３と集塵装置を連結するフレキシブルダクト等のみとなるため、省施工で容易に行うことが可能となる。

以上のように、本発明の気流制御装置は、施工に多大なコストが必要であり、工場の美観を損ねるフードおよびダクト施工を削減し、また工場のレイアウト変更も省施工で容易に行え、作業エリアを清浄に保つことで、工場等に浮遊する浮遊粒子等の除去に適用できる。

本発明の実施の形態１の気流制御装置斜視図 本発明の実施の形態１の気流制御装置を側面からみた構成図 本発明の実施の形態１のベルマウス５を有しない気流制御装置を側面からみた構成図 本発明の実施の形態２の気流制御装置を上面からみた構成図 本発明の実施の形態２の気流制御装置においてノズル組４の吹き出し方向が直線上にある場合の斜視図 本発明の実施の形態２の気流制御装置において、ノズル組４をスイングさせた場合の斜視図 本発明の実施の形態３の気流制御装置斜視図 本発明の実施の形態３の吸込フード３の斜視図 本発明の実施の形態３の気流制御装置を側面からみた構成図 本発明の実施の形態４の気流制御装置斜視図 本発明の実施の形態５の気流制御装置斜視図 従来の気流制御装置を上面からみた構成図

符号の説明

１ 工作機械
２ 作業エリア
３ 吸込フード
４ ノズル組
５ ベルマウス
６ 投光部
７ 受光部
８ 浮遊粒子計測センサ
９ モーター制御部
１０ 主制御部
１１ 信号線
１２ 天井部
１３ スイング制御部
１４ 整流板
１５ 浮遊粒子捕集器
１６ 中間ノズル組
１７ 補助吸込フード
１８ 吸込補助ノズル

Claims (16)

1. 工作機械が配置された作業エリアの上方に設置され、集塵用ファン等による吸引作用が発揮される吸込フードと、前記作業エリアを挟んで対向させて設置し、前記吸込フードあるいはその下方に向かって気流を吹き出すファン内蔵の少なくとも一対のノズル組とを備え、前記作業エリアで発生した汚染空気を前記吸込フードに吸引させるよう、作業エリア内の気流を制御する気流制御装置であって、前記作業エリアで発生した汚染空気の上昇気流と、前記吸込フードの吸引作用による上昇気流と、前記ノズル組から吹き出された気流とにより、前記吸込フードから漏洩した気流を旋回させて前記ノズル組から吹き出された気流に合流させるようにしたことを特徴とする気流制御装置。
2. 工作機械が配置された作業エリアの上方に設置され、集塵用ファン等による吸引作用が発揮される吸込フードと、作業エリアを挟んで前記吸込フードに対向させて設置し、前記吸込フードに向かって気流を吹き出すファン内蔵の少なくとも一対のノズル組とを備え、作業エリアの汚染空気を前記吸込フードに吸引させるよう、作業エリア内の気流を制御する気流制御装置であって、前記吸込フードの吸込口を、前記ノズル組よりも高い位置に配置し、かつ下方に開口することを特徴とする気流制御装置。
3. 作業エリアの天井部と吸込フードとの高さ方向の距離が、前記吸込フードとノズル組との高さ方向の距離よりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の気流制御装置。
4. ノズル組から吹き出された気流が略平行となるよう、前記ノズル組を直線状に列を成して複数配置することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の気流制御装置。
5. ノズル組を、吸込フードを中心として円周状に複数設置することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の気流制御装置。
6. ノズル組と吸込フードとの間に、前記吸込フードに向かって気流を吹き出すファン内蔵の中間ノズル組を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の気流制御装置。
7. ノズル組が、斜め上方向に吹き出すことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の気流制御装置。
8. ノズル組が、一定周期でスイングすることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の気流制御装置。
9. ノズル組のスイング方向を一致させ、スイング周期を同期させることを特徴とする請求項８に記載の気流制御装置。
10. 浮遊粒子濃度を計測する浮遊粒子計測センサと、前記浮遊粒子計測センサから出力された浮遊粒子濃度および予め手動にて入力される浮遊粒子濃度設定値との差を計算し、その計算結果より浮遊粒子濃度分布を算出して、ノズル組のスイング幅を制御するスイング制御部とを有することを特徴とする請求項８または９に記載の気流制御装置。
11. 下方向に開口する吸込口を有する吸込フードと、横方向に開口し、かつノズル組の吹き出し方向に対して垂直方向に開口する吸込口を有する補助吸込フードとからなることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の気流制御装置。
12. 補助吸込フードに向かって直線状に空気を吹き出す吸込補助ノズルを設置することを特徴とする請求項１１に記載の気流制御装置。
13. 吸込フードにベルマウスを有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の気流制御装置。
14. 吸込フード近傍の気流を整流する整流板を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の気流制御装置。
15. 浮遊粒子濃度を計測する浮遊粒子計測センサと、ファンにおけるモーターの回転数を可変するモーター制御部と、前記浮遊粒子計測センサから出力された浮遊粒子濃度および予め手動にて入力される浮遊粒子濃度設定値との差を計算し、その計算結果より浮遊粒子濃度分布を算出して、前記モーター制御部を通電制御する主制御部とを有することを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の気流制御装置。
16. 浮遊粒子を捕集する浮遊粒子捕集器を、前記吸込フードの真下に設置することを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の気流制御装置。

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