JP2012159280A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性が良く、作業中に発生する有害ガスを拡散させずにスムーズに吸い込んで外部に排出でき、しかも、簡易な設置ができ移動も容易である換気装置を提供する。
【解決手段】層流２を供給する上部フード３と、この上部フード３の下方に位置しその表面を窪ませて作業スペース４にすると共にその窪ませた表面に吸込口５を設けた下部フード６と、上部フード３上に乗せた排気ボックス７と、下部フード６と上部フード３との間に介在して上部フード３を支持する壁面体８と、からなり、壁面体８上方の排気ボックス７と下部フード６とを壁面体８に沿わしたダクト９により接続して、上部フード３から垂下する層流２により下部フード６の作業スペース４上に漂う有害ガスをそのまま吸込口５に導き、下部フード６内に吸い込んで、壁面体８に沿わしたダクト９を経由して排気ボックス７から外部に換気することで、上記課題を達成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、供給した層流により、人がいる作業スペースにて生じた有害ガスを、周囲に拡散させずにそのまま吸い込んで、外部に排除するための換気装置に関する。

人が現に作業したり、監視している作業スペースにて有害ガスが発生している場合、人がその有害ガスを吸い込んだりすることなく外部に換気して、人の安全を図らなければならない。通常行われているのは、作業スペースを囲い換気扇を回して換気し、人はその囲いの中に手指を延ばし作業を行う方法である。しかしながら、この方法では、作業スペースを広く取ることが出来ず、囲いにより作業もしずらいことになる。そこで、作業スペースの囲いを少なくし、オープン状態で作業が出来、しかも人が有害ガスを吸い込んだりすることなく、作業スペースから外部に換気することができる、いわゆるプッシュプル換気装置とよばれるものがある。

このプッシュプル換気装置は、図４に示すように、平板状のプルフード５０とその対向する上部に配した一様流を吹き出すプッシュフード５１とを、吸引機構５２を内蔵した支持部材５３を介して連結し、プルフード５０の平らな表面に配した吸い込み面から吸い込まれた気流をプッシュフード５１に循環させることなく装置外に排気するように構成すると共に、前面部５４及び両側面部５５を開放状態にしてなり、プルフード５０面上の作業物から発生する有害ガスをプッシュフード５１から吹き出されるプルフード５０面に当たっても反射することのない微風速の一様下降流によって外部へ発散することなくプルフード５０に搬送する、作業テーブルを兼ねたものである（例えば、特許文献１参照）。

また、このプッシュプル換気装置は、図５に示すように、吸引機構を内蔵し表面が平板状のプルフード５０Ａと、それに対向する上方に配した一様下降流を吹き出すプッシュフード５１Ａと、からなり、これらのプルフード５０Ａとプッシュフード５１Ａとの間は完全に開放状態にしてなり、プルフード５０Ａ面上の作業物から発生する有害ガスをプッシュフード５１Ａから吹き出される一様下降流によって、有害ガスで汚染された領域５８と作業者の位置する清浄な領域５９とを分けて、有害ガスを外部へ拡散することなくプルフード５０Ａ内に搬送し、且つプルフード５０Ａを作業テーブルに兼ねさせたものである（例えば、非特許文献１参照）。

特許第４５５１９８４号公報

「工場換気の理論と実践」社団法人 空気調和・衛生工学会編，平成７（１９９５）年３月３０日発行，Ｐ．８３〜８４

上記特許文献１のプッシュプル換気装置は、実際の運用面において、平板状プルフード５０の平らな表面である作業テーブルに作業用板６０を敷き、この作業用板６０上で作業を行うことがほとんどである。この作業用板６０の厚みは１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲にあるから、実際の作業は、平板状プルフード５０の平らな表面より１０ｍｍないし２０ｍｍ高い位置にある作業用板６０上にて行われることになる。したがって、人の肘の位置は、実際の作業を行う作業用板６０上より１０ｍｍないし２０ｍｍ低くなり、その分、作業がしづらくなる。また、実際の作業時の有害ガスは、プルフード５０の平らな表面より１０ｍｍないし２０ｍｍ高い位置にある作業用板６０上から発生する。したがって、この有害ガスは、１０ｍｍないし２０ｍｍ低いプルフード５０の平らな表面に配した吸い込み面より気流と共に吸い込まれるから、その分、有害ガスが吸い込み面からスルーする可能性が生じ、有害ガスを外部へ拡散する虞が生じることになる。

さらに、このプッシュプル換気装置は、プルフード５０の平らな表面の中央に遮断面５６を有しその周辺に吸い込み面５７を有する構成とした場合、この遮断面５６に作業用板６０を置く位置がその遮断面５６から少しでもずれたり、あるいは作業中にずれたりすると、作業用板６０が吸い込み面５７を塞ぐことになって、その分、吸い込み面５７からの吸い込み風量が減り、有害ガスを外部へ拡散する虞が生じてくる。

また、非特許文献１のプッシュプル換気装置は、プルフード５０Ａとプッシュフード５１Ａとの間が完全に開放状態になっているから、プルフード５０Ａ面上での作業性は大変良好であるものの、プッシュフード５１Ａの支持が建屋の梁を利用したり、別設置の支柱などに頼ることになり、簡易な設置が難しい。さらに、プルフード５０Ａとプッシュフード５１Ａとの間が完全開放状態であるためのデメリット、例えば、有害ガスを外部へ拡散させないために、プッシュプルの風量を多めにとる必要性が生じたり、外乱に対して弱い、などのデメリットがある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、作業性が良く、作業中に発生する粉塵や有害ガスなどを、拡散させずにスムーズに吸い込んで外部に排出でき、しかも、簡易な設置ができ移動も容易である換気装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、請求項１記載の発明は、層流を供給する上部フードと、該上部フードの下方に位置しその表面を窪ませて作業スペースにすると共にその窪ませた表面に吸込口を設けた下部フードと、前記上部フード上に乗せた排気ボックスと、前記下部フードと前記上部フードとの間に介在して前記下部フードを支持する壁面体と、からなり、前記壁面体上方の排気ボックスと下部フードとを前記壁面体に沿わしたダクトにより接続して、前記上部フードから垂下する層流により前記下部フードの作業スペース上に漂う有害ガスをそのまま前記吸込口に導き、前記下部フード内に吸い込んで、前記壁面体に沿わした前記ダクトを経由して前記排気ボックスから外部に換気することを特徴とする換気装置である。

また、請求項２記載の発明は、前記下部フードが、その表面を断面形状が逆台形となるように窪ませ、その窪み部周縁の傾斜部に前記吸込口を設け、且つ中央の平面部を前記作業スペースにしたことを特徴とする換気装置である。

また、請求項３記載の発明は、前記下部フードの窪み部の深さが、１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲であることを特徴とする換気装置である。

また、請求項４記載の発明は、前記排気ボックスが、ファンを内蔵していることを特徴とする換気装置である。

上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、上部フードから層流を、下部フードの作業スペース上に敷いた作業用板に向けて垂下させ、その層流により作業用板上の作業物から発生する有害ガスを、そのまま窪ませた表面に設けた吸込口に導き、この吸込口から層流と共に有害ガスを下部フード内に吸い込む。その際、作業スペースは窪んでいるから、その上に作業用板を敷いても、作業用板上の高さは窪んでいる分だけ低くなって、作業し易くなり、さらに、窪ませた表面の吸込口に有害ガスを、スルーさせることなく導き下部フード内に吸い込んで、下部フードから壁面体に沿わしたダクトを経由して排気ボックス内に送り、この排気ボックスから外部に換気する。

上記第２の課題解決手段による作用は、下部フードの窪み部中央の平面部である作業スペース上に作業用板を敷くから、作業用板が平面部の作業スペースからずれて傾斜部に乗り上げることがなく、傾斜部に設けた吸込口を作業用板が塞ぐこともない。

上記第３の課題解決手段による作用は、作業用板の厚みが１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲内であるから、下部フードの窪み部中央の１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲の深さ（Ｄ）にある作業スペース上に作業用板を敷いても、ほぼ同じ高さになって、作業し易くなり、さらに、窪ませた表面の吸込口に有害ガスをスルーさせることなく導き、上部フード内に吸い込める。

上記第４の課題解決手段による作用は、排気ボックスに内蔵しているファンにより、層流と共に有害ガスを下部フード内に吸い込み、さらに、この下部フード内から壁面体に沿わしたダクトを経由して排気ボックス内に送り、この排気ボックスから外部に換気する。

以上詳述したように、本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１記載の発明は、作業性が良く、作業中に発生する粉塵や有害ガスなどを、拡散させることなくスムーズに吸い込んで外部に排出でき、しかも、簡易な設置ができ、移動も容易にできる効果がある。

また、請求項２記載の発明は、上記した効果に加えて、作業用板が作業スペースからずれにくく作業性がより優れ、且つ傾斜部の吸込口を作業用板が塞いだりせず、より安定して有害ガスを排除できる効果がある。

また、請求項３記載の発明は、上記した効果に加えて、作業スペース上に作業用板を敷いても作業性が良く、有害ガスが吸込口をスルーしないから、より確実に有害ガスを排除できる効果がある。

また、請求項４記載の発明は、上記した効果に加えて、設置している室内の換気設備が不十分でも、有害ガスを確実に外部に排除出来る効果がある。

本発明の実施の形態を示す換気装置の斜視図である。 本発明の換気装置の一部を断面した側面図である。 本発明の換気装置の背面図である。 従来例を示す斜視図である。 従来例を示す斜視図である。

図１ないし図３において、換気装置１は、層流２を供給する上部フード３と、この上部フード３の下方に位置しその表面を窪ませて作業スペース４にすると共にその窪ませた表面に吸込口５を設けた下部フード６と、上部フード３上に乗せた排気ボックス７と、下部フード６と上部フード３との間に介在して上部フード３を支持する壁面体８と、からなり、壁面体８上方の排気ボックス７と下部フード６とを壁面体８に沿わしたダクト９により接続して、上部フード３から垂下する層流２により下部フード６の作業スペース４上に漂う有害ガスをそのまま吸込口５に導き、下部フード６内に吸い込んで、壁面体８に沿わしたダクト９を経由して排気ボックス７から外部に換気するものである。

前記上部フード３は、層流２を供給するものであるから、少なくとも層流発生機構１０が内蔵され、加えてこの層流発生機構１０に送風するための送風機１１が必要になる。この送風機１１は、必ずしも上部フード３に内蔵する必要はなく、他から必要とする風量及び風圧が得られるエアー源があれば、このエアー源に後に述べる流入口１３を接続すればよい。この層流発生機構１０は、所定の開孔率を有するパンチング板を波形に形成したなる波形パンチング板１２、１００±２０メッシュの網材及び格子状ルーバーを少なくとも有する。

そして、この実施例において、上部フード３は、上記の層流発生機構１０と、この層流発生機構１０の波形パンチング板１２側に配置した２台の送風機１１と、これらの送風機１１及び層流発生機構１０を収納すると共に外部からエアーを受け入れる２つの流入口１３及び発生した層流２を送出する多数の小孔群からなる吹出口１４を有する機体１５と、からなり、波形パンチング板１２の波形壁により送風機１１からの気流の偏流を緩衝し、且つ、波形パンチング板１２の所定の開孔率で生じる抵抗によって粗く気流の均一化を図り、網材及び格子状ルーバーによりさらに質の高い層流にして、吹出口１４の多数の小孔群から層流２を送出するものである。

前記層流発生機構１０の波形パンチング板１２は、開孔率２０％乃至４０％の範囲のものが使用される。なお、この実施例の波形パンチング板１２では、小孔の孔径は３ｍｍであり、小孔の中心からの各小孔へのピッチは５ｍｍ（φ３×ｐ５）であって、因みにこの時の波形パンチング板１２の開孔率は３３％である。そして、この波形パンチング板１２は、この実施例では波状というようりもノコギリ歯状に折り返され、ノコギリ歯の山同士のピッチは２０ｍｍである波形パンチング板１２とされる。この波形パンチング板１２により、その波形壁により偏流している旋回気流を分断是正し、且つ波形壁にある無数の小孔を通る際の抵抗により、風速分布を均一化へと粗く整えることが出来るのである。

前記網材は、１００±２０メッシュの範囲のものが採用され、通常、ステンレス材の金網であるが、その他の材質のものでも良い。そして、この網材によりさらに質の高い均一の気流を実現する。一方、前記格子状ルーバーは、網材により得られた質の高い均一の気流に、さらに一定の方向性を付与するものである。

前記機体１５は、全体として直方体をなし、既述のとおり、その上面に２つの流入口１３があり２台の送風機１１が内蔵され、その下面に多数の小孔群である吹出口１４が設けられて、これから発生した層流２を送出している。

前記下部フード６は、全体として直方体をなし、この実施例では、その表面を断面形状が逆台形となるように窪ませ、その窪み部２０の周縁の傾斜部２１に多数の小孔群である前記吸込口５を設け、且つ中央の平面部を前記作業スペース４にしている。そして、この下部フード６の前記壁面体８側には、前記ダクト９を経由して壁面体８上方の排気ボックス７に接続するための接続口２２が設けられている。したがって、傾斜部２１の吸込口５により、作業スペース４上に生じた有害ガスを、前記吹出口１４から垂下した層流２と共に下部フード６内に吸い込み、接続口２２及びダクト９を経由して壁面体８上の排気ボックス７に送り、外部に換気するものである。

なお、前記作業スペース４では、実際に作業をする際、作業用板２３を敷いて行うの通例である。この作業スペース４は、下部フード６の窪み部２０の中央の平面部であり、その周囲を傾斜部２１により囲われているので、作業用板２３が平面部である作業スペース４からずれて傾斜部２１に乗り上げづらくなり、仮に乗り上げた場合でも作業がしづらいので、作業者はすぐに修正を図ることになって、傾斜部２１に設けた吸込口５を作業用板２３により塞ぐこともない。したがって、下部フード６の表面を窪ませて窪み部２０を形成して、平面部を作業スペース４とし、傾斜部２１に吸込口５を設けることによって、作業性がより優れたものになり、且つ傾斜部２１の吸込口５を作業用板２３が塞いだりしないで、より安定して作業スペース４上を漂う有害ガスを排除することができる。

また、下部フード６の窪み部２０の中央にある作業スペース４の深さは、１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲にある。そして、作業スペース４上に敷く作業用板２３の厚みも１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲にあるから、作業スペース４上に作業用板２３を敷いてもほぼ同じ高さになって、作業者の肘の位置が低くならず作業し易くなり、さらに、傾斜部２１の吸込口５に有害ガスをスルーさせることなく導いて、下部フード６内に吸い込むことができ、より確実に有害ガスを排除することができる。

前記排気ボックス７は、全体として直方体をなし、既述のとおり、壁面体８上方に設置されている。この排気ボックス７は、排気ファン３０を内蔵し、その下方に前記ダクト９に接続するための接続口３１があり、その上面に排気ダクトに接続するための排出パイプ３２が設けられている。したがって、排気ファン３０により、作業スペース４上に生じた有害ガスを、前記吹出口１４から垂下した層流２と共に傾斜部２１の吸込口５から下部フード６内に吸い込み、接続口２２、ダクト９及び接続口３１を経由して壁面体８上方の排気ボックス７内に入って、排出パイプ３２に接続した排気ダクトにより、外部に換気することができる。なお、この排気ファン１１は、必ずしも排気ボックス７に内蔵する必要はなく、他から必要とする風量及び風圧が得られるエアー源があれば、このエアー源に上記の排出パイプ３２を接続すればよい。

前記壁面体８は、溝型鋼形状をなし、既述のとおり、前記下部フード６と前記上部フード３との間に介在して上部フード３を支持し、且つその上に乗せた前記排気ボックス７をも支持するものである。この壁面体８は、溝面８ａ側に前記露出ダクト９を沿わし、非溝面８ｂ側を上部フード３と下部フード６との間を介在した壁面としている。

前記ダクト９は、前記壁面体８に沿い、壁面体８上にある排気ボックス７の接続口３１と下部フード６の接続口２２とを接続するものであり、このダクト９は、有害ガスを含んだエアーを特に支障なく流通できる断面積、変形しないための剛性及び有害ガスに対する耐腐食性を有していれば、特に限定がなく、金属製パイプ及びダクト、樹脂製パイプ及びダクト、ゴムホースなどが使用可能である。

次に、上記構成になる換気装置１の作動状況を詳述する。
まず、電源をオンすると、上部フード３の２台の送風機１１及び排気ボックス７の排気ファン３０が作動し、２つの流入口１３からエアーが入り、層流発生機構１０の波形パンチング板１２、網材、格子状ルーバーをエアーが通過する過程で、一様で微風速の質の高い層流２が形成される。この層流２は吹出口１４から送出されて、作業スペース４上に敷いた作業用板２３上の作業物から発生し漂っている有害ガスは、層流２により下方に押され、傾斜部２１の吸込口５に導かれて、そのまま層流２と共に吸い込まれ下部フード６内に入り、壁面体８に沿うダクト９を経由して壁面体８上方の排気ボックス７内に入って、排出パイプ３２に接続した排気ダクトにより、外部に換気することができる。

以上、本発明の実施例１を説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更・追加、各請求項における他の組み合わせにかかるものも、適宜可能であることが理解されるべきである。

本発明の換気装置は、作業性が良く、作業中に発生する粉塵や有害ガスなどを、拡散させずにスムーズに吸い込んで外部に排出でき、しかも、簡易な設置ができ移動も容易にしたいような場合に、利用可能性が極めて高くなる。

１ 換気装置
２ 層流
３ 上部フード
４ 作業スペース
５ 吸込口
６ 下部フード
７ 排気ボックス
８ 壁面体
８ａ 溝面
８ｂ 非溝面
９ ダクト
１０ 層流発生機構
１１ 送風機
１２ 波形パンチング板
１３ 流入口
１４ 吹出口
１５ 機体
２０ 窪み部
２１ 傾斜部
２２、３１ 接続口
２３、６０ 作業用板
３０ 排気ファン
３２ 排出パイプ
５０、５０Ａ 平板状のプルフード
５１、５１Ａ プッシュフード
５２ 吸引機構
５３ 支持部材
５４ 前面部
５５ 側面部
５６ 遮断面
５７ 吸い込み面
５８ 汚染された領域
５９ 清浄な領域

本発明の実施の形態を示す換気装置の斜視図である。 本発明の換気装置の一部を断面した側面図である。 本発明の換気装置の背面図である。 従来例を示す斜視図である。 従来例を示す斜視図である。

Claims (4)

1. 層流を供給する上部フードと、該上部フードの下方に位置しその表面を窪ませて作業スペースにすると共にその窪ませた表面に吸込口を設けた下部フードと、前記上部フード上に乗せた排気ボックスと、前記下部フードと前記上部フードとの間に介在して前記上部フードを支持する壁面体と、からなり、前記壁面体上方の排気ボックスと下部フードとを前記壁面体に沿わしたダクトにより接続して、前記上部フードから垂下する層流により前記下部フードの作業スペース上に漂う有害ガスをそのまま前記吸込口に導き、前記下部フード内に吸い込んで、前記壁面体に沿わした前記ダクトを経由して前記排気ボックスから外部に換気することを特徴とする換気装置。
2. 前記下部フードは、その表面を断面形状が逆台形となるように窪ませ、その窪み部周縁の傾斜部に前記吸込口を設け、且つ中央の平面部を前記作業スペースにした請求項１記載の換気装置。
3. 前記下部フードの窪み部の深さは、１０ｍｍないし２０ｍｍの範囲である請求項１または２記載の換気装置。
4. 前記排気ボックスは、ファンを内蔵している請求項１、２または３記載の換気装置。

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