JP2014054611A - 集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】含塵空気の火花を確実に消火すると共に、装置全体の重量バランスを良好に保ち、装置の小型化を図る。
【解決手段】本発明の集塵装置は、本体ケース５の上部中央に接続される吸引ダクト３と、吸引ダクト３に連通するように垂直に設けられる導入管路１０と、導入管路１０に隣接して垂直に設けられ、導入管路１０の下端部が側方から接続されると共に上端部に吐出口が形成され、遠心分離により前処理を行う前処理設備１１と、前処理設備１１に並設されるフィルタ１２と、を備え、含塵空気は、導入管路１０を通って流入した前処理設備１１内において遠心分離により前処理が行われる過程で粉塵を捕集された後、前記吐出口から本体ケース５内に開放され、フィルタ１２を通過する過程でさらに粉塵を捕集された後、清浄空気となって外部に排出されることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、吸引作用によって本体ケース内に吸込んだ含塵空気中から粉塵を濾過して捕集するように構成した集塵装置に関し、特に、工場内の溶接工程、建設現場の溶接工程、研磨工程などで発生する火花（火の粉）を含んだヒュームを吸引、消火（消炎）、及び分離捕集して清浄化させるための集塵装置に関するものである。

工場内の溶接工程、建設現場の溶接工程、研磨工程などで発生する火花（火の粉）を含んだヒュームの発生源は、点在したり、移動したりすることが多い。そこで、これらの発生源から発生するヒューム等の粉塵を捕集するため、その発生源まで容易に移動できるように本体脚部にキャスター（滑車）を備えた移動式集塵装置や、伸縮・回動自在な吸引ホースを吸込口に設けた集塵装置などが使用されている。

この種の従来の装置や機器としては、例えば、以下の特許文献１〜４に開示されたものが公知である。

このうち特許文献１に記載の回収装置は、第１スクリーンタンクと第２スクリーンタンクとから成るスクリーンタンクを備え、第１スクリーンタンクにサイクロンを設け、該サイクロンの排気側を第２スクリーンタンクの吸気側に連結して構成し、ブロワーにより吸込みホースから吸引した空気中の粉塵類の捕集をフィルタで行ない、該フィルタの洗浄により沈降した粉塵類を回収する取り出し部を前記スクリーンタンクの底部に設けたものである。

また、特許文献２に記載のヒューム用集塵装置は、機体の内部を隔壁によって、吸込口を設けた第１集塵室と集塵用フィルタを設けた第２の集塵室とに仕切り、前記隔壁に両集塵室を連通する連通口を開口し、この連通口にヒューム捕集用の不燃性フィルタを取り付けると共に、前記第１集塵室の底部に前記第２集塵室のダストボックスに通じるダスト排出口を開口し、このダスト排出口を機体外に設けた操作ハンドルによって開閉自在な底板で常時閉じるように構成し、且つ、前記第２集塵室内には前記不燃性フィルタに向けて除塵用エアーを噴射するエアーエゼクタを設けたものである。

さらに、特許文献３に記載の空気清浄機は、吸引機の側部に、先端に口広部を取り付けると共に全方位に屈折自在な継手を関節部に装着したフリーアーム（吸引ホース）を接続したものであり、さらにまた、特許文献４に記載の静電式電気集塵機は、集塵機本体ケースの側面に作業ヒュームを吸引するための吸引ホースを連結したものである。

特開２００４−３５８４４２号公報 実開平５−７０６１６号公報 特開平４−１６６２０８号公報 実開平６−５７４３７号公報

ところが、上記した特許文献１に記載の回収装置では、溶接ヒューム粉塵類を吸引する吸込みホースが上面の片寄った位置に接続されているため、溶接ヒューム粉塵類の発生源の位置が吸込みホースの反対側にある場合には、溶接ヒューム粉塵類を捕集するために、集塵装置自体を移動させなければならず、使い勝手が悪いという問題がある。

また、前処理部に相当する第１スクリーンタンクと、フィルタ部に相当する第２スクリーンタンクがそれぞれ別々に設けられているため、溶接ヒューム等の粉塵類に汚染される側の集塵室のスペースが大きくなり、結果的に集塵装置自体が大型化するといった問題や、第１スクリーンタンクと第２スクリーンタンクとの間をホースで接続しているため、部品点数の増加に繋がるといった問題がある。

さらに、第１スクリーンタンクのようなサイクロン構造では、火花を含んだヒュームを吸引した場合には、火花の十分な消火ができず、第１スクリーンタンクの取り出し部や第２スクリーンタンクから発火する危険性がある。また、回収用バケットに相当する第１スクリーンタンクの取り出し部と第２スクリーンタンクの取り出し部もそれぞれ別々に設けられているため、着脱作業に手間が掛かり、部品点数の増加に加えて、集塵装置のサイズも大きくなるといった問題がある。

次に、特許文献２に記載のヒューム用集塵装置では、集塵室を第１集塵室と第２集塵室とに仕切り、その間に不燃性フィルタを設けているが、第１集塵室内の構成では、火花を十分に消火することができないため、第１集塵室と第２集塵室との間に設けた不燃性フィルタによって消火することとなり、不燃性フィルタの消耗に繋がるといった問題がある。

また、操作ハンドルの作動によって、第１集塵室内の火花がダストボックス内に落下した場合、ダストボックス内に堆積したダストに火が燃え移り、さらに、フィルタにも燃え移って集塵室内で火災が発生する危険性がある。加えて、不燃性フィルタを設けていることで、除塵用の圧縮エアーを噴射させる噴射口やエアーパイプなども装備しなければならず、交換用の不燃性フィルタと共に部品コストの増大に繋がるといった問題がある。

次に、特許文献３に記載の空気清浄機や特許文献４に記載の静電式電気集塵機では、集塵装置の側面に吸引ホースが取付けられているため、吸引ホースの重量が片寄ってしまい、集塵装置自体の重量バランスが悪く、吸引ホースを回動させる際、装置の転倒に繋がる危険性がある。

また、吸引ホースを接続する側面の反対側に粉塵の発生源があった場合、吸引ホースが届かなかったり、装置自体を移動させたりする必要が生じ、使い勝手が悪いという問題もある。

本発明は、上記した各種課題を解決すべくなされたものであり、含塵空気に火花を含んだヒュームが含まれていたとしても確実に消火することができると共に、装置全体の重量バランスを良好に保ち、装置の小型化（コンパクト化）を図ることのできる集塵装置を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するため、本発明の第１の集塵装置は、含塵空気中から粉塵を捕集するように構成した集塵装置において、本体ケースの上部中央に接続される吸引ダクトと、該吸引ダクトに連通するように前記本体ケース内に垂直に設けられる導入管路と、該導入管路に隣接して前記本体ケース内に垂直に設けられ、該導入管路の下端部が側方から接続されると共に上端部に吐出口が形成され、遠心分離により前処理を行う前処理設備と、前記本体ケース内において前記前処理設備に並設されるフィルタと、を備え、前記吸引ダクトを介して前記本体ケース内に吸い込まれた含塵空気は、前記導入管路を通って流入した前記前処理設備内において遠心分離により前処理が行われる過程で粉塵を捕集された後、前記吐出口から前記本体ケース内に開放され、前記フィルタを通過する過程でさらに粉塵を捕集された後、清浄空気となって外部に排出されることを特徴とする。

上記した本発明の第１の集塵装置によれば、本体ケース内に、導入管路と前処理設備を隣接させてそれぞれ垂直に設けると共に前処理設備にフィルタを並設し、各部品を平面的に並列に配置しているため、集塵装置の小型化（コンパクト化）を図ることができる。また、吸引ダクトが本体ケースの上部中央に接続されているため、粉塵の発生源の位置に拘わらず吸引ダクトの使い勝手が良く、集塵装置自体の重量バランスを良好に保つことができ、集塵装置の転倒の危険性を回避することができる。さらに、前処理設備から排出された含塵空気が本体ケース内に開放されるように構成されているため、前処理設備とフィルタとの接続部品が不要となり、部品点数の削減を図ることができる。加えて、遠心分離の前処理設備を設けたことで、消火（消炎）効果が期待できる。

本発明の第２の集塵装置では、前記本体ケースの内部を平面視で集塵室と清浄室とに区分けする仕切板を設け、前記集塵室には、前記導入管路及び前記前処理設備の両側にそれぞれ前記フィルタが配設されると共に、前記前処理設備及び前記フィルタで捕集された粉塵を回収するためのバケットが前記前処理設備及び前記フィルタの下方に設けられ、前記清浄室には、前記吸引ダクトから前記本体ケース内への吸引作用を生じさせるためのファン及びモータが設けられることを特徴とする。

上記した本発明の第２の集塵装置によれば、本体ケースの内部を仕切板によって平面視で集塵室と清浄室とに区分けすることにより、集塵装置の全高を低く抑え、低重心とすることができ、重量バランスを良好に保ち、集塵装置の転倒を防止することができる。また、導入管路及び前処理設備の両側にそれぞれフィルタを配置することにより、含塵空気が本体ケース内を左右にバランス良く流れ、粉塵を捕集、濾過することができ、どちらか一方のフィルタのみに負荷が掛かることがないため、フィルタの捕集能力を最大限に有効活用することができる。また、このような配置構成を採用することにより、フィルタをコンパクトにケース本体内に収納することができ、集塵装置自体の小型化を実現することができる。また、前処理設備で捕集される粉塵と、フィルタで捕集される粉塵が同じバケットに回収されるので、回収作業が容易となる。

本発明の第３の集塵装置では、前記導入管路の下端部は前記前処理設備に対して平面視で斜めに傾斜して、且つ窄まって接続されていることを特徴とする。

上記した本発明の第３の集塵装置によれば、前処理設備内において含塵空気に対して効率良く高速度の旋回流を発生させることができるため、前処理設備における消火（消炎）効果を高めることができる。

本発明の第４の集塵装置では、前記導入管路の下端部の前記前処理設備との接続箇所にエルボ管が設けられ、該エルボ管の底面は前記前処理設備側に斜めに下傾して形成されていることを特徴とする。

上記した本発明の第４の集塵装置によれば、導入管路を降下した含塵空気を底面で反射させることにより、エルボ管内における含塵空気の風速の低下を防止すると共に含塵空気を前処理設備側斜め上方に方向転換させることができ、前処理設備内での含塵空気の旋回流（遠心力）を創り出すことができる。加えて、含塵空気を下方のバケットに向かわないようにすることで、前処理設備を有効に利用し、前処理設備内での消火（消炎）効果を高めることができる。また、エルボ管の底面において含塵空気中の塵埃が堆積するのを防止することができる。

本発明の第５の集塵装置では、前記前処理設備には、前記導入管路との接続箇所より上方に複数の環状のバッフル板が上下に間隔を空けて設けられ、前記導入管路との接続箇所より下方の前記バケットとの間に空洞部が形成されていることを特徴とする。

上記した本発明の第５の集塵装置によれば、前処理設備内に流入した火花が下方のバケットに向かったとしても、空洞部内を旋回することで消火することができ、バケットに堆積した粉塵に飛び火することを防ぐことができ、優れた消火効果を発揮することができる。

本発明の第６の集塵装置では、前記吐出口の先端部は、少なくとも水平方向にラッパ状に拡径されて開口されている。

上記した本発明の第６の集塵装置によれば、吐出口の先端部の開口面積を増大させることができるため、吐出口における排気時の負荷が減少し、前処理設備内における含塵空気の旋回流の速度の減少を抑制することができる。また、吐出口より排出された含塵空気を水平方向にスムーズに流通させることができる。

本発明の第７の集塵装置では、前記バケットは、前記前処理設備に下方に配置されて該前処理設備の下端に接続される第１のバケットと、前記フィルタの下方に配置されて該第１のバケットと区分けされる第２のバケットと、を備えていることを特徴とする。

上記した本発明の第７の集塵装置によれば、万一、第１のバケット又は第２のバケットのいずれか一方で火災が発生したとしても、他方のバケット内に堆積した粉塵に飛び火することがなく、火災の延焼を防止することができる。また、第１のバケットと第２のバケットをそれぞれ分別することなく１つに集約することにより、部品点数を削減し、コストの低減化を図ることができると共に、バケット内に堆積した粉塵の廃棄作業の手間を軽減し、使い勝手の向上を図ることができる。

本発明の第８の集塵装置では、前記前処理設備の下端と前記第１のバケットとの間はパッキンを介して密閉されていることを特徴とする。

上記した本発明の第８の集塵装置によれば、万一、第１のバケット又は第２のバケットのいずれか一方で火災が発生したとしても、他方のバケット内に堆積した粉塵に飛び火することがなく、火災の延焼をより確実に防止することができる。

。
本発明の第９の集塵装置では、前記吸引ダクトは、折り曲げ自在な部材により構成され、前記本体ケースに回動自在に接続されていることを特徴とする。

上記した本発明の第９の集塵装置によれば、粉塵の発生源の場所に合せて吸引ダクトを自由に回動及び折り曲げることができるため、使い勝手をさらに向上させることができる。

本発明によれば、含塵空気に火花を含んだヒュームが含まれていたとしても、確実に消火することができると共に、集塵装置全体の重量バランスを良好に保ち、集塵装置の小型化（コンパクト化）を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る集塵装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る集塵装置の内部を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は図２のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は空気の流れを矢印で示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る集塵装置において前処理設備とバケットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る集塵装置においてバケットを示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る集塵装置について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は本発明の好適な具体例であって、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限りこれらの態様に限定されるものではない。

ここで、図１は本発明の実施の形態に係る集塵装置を示す斜視図、図２は集塵装置の内部を示す正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に空気の流れを矢印で示す断面図、図５は集塵装置において前処理設備とバケットを示す斜視図、図６は集塵装置においてバケットを示す斜視図である。なお、以下の説明において、左右の向きは正面視における向きを基準とする。

図１及び図２に良く示されているように、本発明の実施の形態に係る集塵装置１は、箱型形状の本体２と、本体２の上部中央に接続される吸引ダクト３と、を備えている。吸引ダクト３は、本体２の上部中央に回動自在に接続されており、例えば、蛇腹状のホース等、折り曲げ自在な部材により構成されており、その先端はラッパ状に開口されている。

本体２には、下部四隅にストッパー付きのキャスター４が回転自在に取り付けられており、これらのキャスター４により本体２は容易に移動及び固定可能となっている。本体２の外面は本体ケース５で覆われており、図３及び図４に示されているように、本体ケース５の内部は、左右方向に配設される鉛直な仕切板７によって、平面視で正面側の集塵室８と背面側の清浄室９とに区分けされている。

集塵室８には、吸引ダクト３に連通するように垂直に設けられる導入管路１０と、導入管路１０の前方に隣接して垂直に設けられる円筒形状の前処理設備１１と、前処理設備１１の左右両側にそれぞれ並設されるフィルタ１２と、前処理設備１１及びフィルタ１２の下方に設けられるバケット１３と、が設けられており、導入管路１０の左右方向の幅は前処理設備１１の左右方向の幅より小さくなっている。

導入管路１０は、上端が吸引ダクト３に接続されて鉛直姿勢を成す直管部分１４と、直管部分１４の下端部に接続されると共に前処理設備１１に側方から接続されるエルボ管１５と、により構成されている。

直管部分１４は、円筒形状を成しており、平面視で本体ケース５の左右方向中央において前処理設備１１に近接して配置されている。また、エルボ管１５は、直管部分１４の下端が嵌合する鉛直部２９と、鉛直部２９に対して前方に略９０度屈曲した屈曲部３６と、前処理設備１１と接続されている導入部３７により構成されている。

鉛直部２９は、平面視で右側面が前方外側に向かって拡がった台形状を成しており、底面１６は、前方に向かって斜めに下傾して形成されている。底面１６の水平面に対する傾斜角度γ（図３参照）は、４５°以下となるように形成されているのが好ましく、本実施の形態の場合、この傾斜角度γは３０°に設定されている。

屈曲部３６は、前処理設備１１の高さ方向略中央部分に後方から接続されており、側面視で僅かな先細り形状を成している。また、屈曲部３６は、平面視で前処理設備１１に対して右側前方斜めに傾斜しており、略三角形状に窄まりながら、導入部３７を介して前処理設備と接続されている。また、エルボ管１５は、底面における斜めに下傾して形成された箇所より、平面視で右側前方斜めの傾斜面を形成していることで、比較的製作容易な形状となっている。

本出願人が気流解析を行ったところ、前処理設備１１に対するエルボ管１５の平面視の傾斜角度β（図４（ｂ）参照）を大きくすることにより、含塵空気の旋回流の速度が増加する（外周速度アップ）ことが判明した。そのため、本実施の形態では、エルボ管１５をできるだけ前処理設備１１に近接配置した上で、屈曲部３６の左側面の前端部を前処理設備１１の外壁面の左右方向略中央位置に溶接接合すると共に、屈曲部３６の右側面の前端部を前処理設備１１の外壁面の接線方向に溶接接合している。これにより、図４（ｂ）に示すように、屈曲部３６の右側面の成す角度αが約１０°、屈曲部３６の左側面の成す角度βが約６０°となっている。また、屈曲部３６と前処理設備１１との接続部分の開口面積は直管部分１４の開口面積より狭くなっている。

前処理設備１１は、遠心分離により前処理を行うものであり、導入管路１０の直管部分１４より大径の円筒形状を成している。前処理設備１１の上端は本体ケース５の上面に取り付けられた点検扉１７により開閉可能となっており、点検扉１７を開放させることにより、前処理設備１１の内部を清掃することができるようになっている。

図５に最も良く示されているように、前処理設備１１の内周壁には、下方から順に第１〜第４の４枚のバッフル板１８，１９，２０，２１が上下に間隔を空けて水平姿勢で４段に亘って取り付けられている。最下段の第１のバッフル板１８とその直上段の第２のバッフル板１９との間隔は、第２のバッフル板１９とその直上段の第３のバッフル板２０との間隔及び第３のバッフル板２０と最上段のバッフル板２１との間隔より大きく設定されており、第１のバッフル板１８と第２のバッフル板１９との間にエルボ管１５が側方から接続されている。

第１〜第３のバッフル板１８，１９，２０は円環形状を成し、それぞれ中央に通孔２２，２３，２４が形成されている。これらの通孔２２，２３，２４のうち、第１のバッフル板１８の通孔２２が最も小径で、第２のバッフル板１９の通孔２３が最も大径となるように形成されている。また、第４のバッフル板２１は、平面視では円環形状を成しているが、下方に向かって中央の通孔２５の内径が次第に窄むように傾斜させたテーパ状に形成されており、第４のバッフル板２１の通孔２５は第３のバッフル板２３の通孔２４と同径、若しくは小径に形成されている。

図３及び図５に良く示されているように、前処理設備１１の第１のバッフル板１８より下方部分には空洞部２６が円柱状に形成されている。また、第４のバッフル板２１の上方の前処理設備１１の周壁前方側には、右側に偏心した位置に矩形状の開口が形成されている。この開口には、吐出部２７が前方に延出するように接続されており、吐出部２７の前端には、吐出口２８が少なくとも左右水平方向に例えば４５度の角度でラッパ状に拡径されて開口されている。

図２〜図４に示されているように、フィルタ１２は、長方形状の枠体３０と、中空部３１を形成するように枠体３０に取り付けられる濾布（濾材）３２と、を備えて構成されている。枠体３０の一端には鍔部３３が形成されており、この鍔部３３に接着固定されたパッキン（図示省略）を介在させて枠体３０が仕切板７に密着固定されている。また、枠体３０の一端の中心部には、縦長スリット状の開口部３４が形成されており、この開口部３４に対応して仕切板７に開口部３５が形成されている。さらに、濾布３２はプリーツ状に形成され、不燃性を有している。

再び図１及び図２を参照すると、本体ケース５の正面上部には、吐出口２８の前方に消火口６が開閉自在に設けられている。これにより、万が一、前処理設備１１の内部で火災が発生した場合は勿論のこと、本体ケース５内のフィルタ１２等の前処理設備１１以外の場所で火災が発生した場合であっても、開放させた消火口６にホースを通して本体ケース５の内部に消火剤を投入することによって消火できるようになっている。

本体ケース５の上面には、左右のフィルタ１２の上方位置にそれぞれフィルタ交換蓋４０が設けられている。各フィルタ交換蓋４０は四隅に設けられたノブボルト４１により、本体ケース５に対して着脱自在となっており、このフィルタ交換蓋４０を取り外すことによりフィルタ１２の交換が可能となっている。

また、フィルタ交換蓋４０には、フィルタ１２によって捕集された粉塵を払い落とすための払い落としハンド４２が設けられている。この払い落しハンドル４２には、カム（図示省略）が取り付けられており、払い落しハンドル４２を回転させると、フィルタ１２の上部に設けた払い落とし手段（図示省略）が前記カムによって下方に移動し、フィルタ１２の上部の枠体３０を叩き、叩いた衝撃によってフィルタ１２に振動を与えることができるようになっている。

図６に最も良く示されているように、バケット１３は、上方が開口された箱型形状を成し、ロック金具４３によって本体ケース５に着脱自在となっており、バケット１３の底面の略中央部には、円筒形状の第１のバケット４４が突設されている。この第１のバケット４４の上端部はパッキン４５を介して前処理設備１１の下端部に着脱自在且つ密着可能となっている。また、バケット１３には、第１のバケット４４の周囲に第２のバケット４６が形成されており、第２のバケット４６は左右のフィルタ１２の下方に配置されている。

再び図３及び図４を参照すると、清浄室９には、仕切板７に沿うようにファン５０が設けられ、ファン５０の背面側にモータ５１が接続されている。モータ５１の背面側は本体ケース５の背面から突出しており、本体ケース５の背面のモータ５１の周囲には排気口５２が形成されている。また、清浄室９には、ファン５０の側方に電気設備５３が設けられ、電気設備５３に設けられた運転スイッチ５４は本体ケース５の側面から操作可能となっている。

次に、主に図３、図４（ｂ）及び図５を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る集塵装置１の作用について説明する。

吸引ダクト３の先端部をヒューム等の粉塵の発生源に近付け、運転スイッチ５４をオンにしてモータ５１を駆動させてファン５０を回転させると、集塵装置１に吸引力が発生し、吸引ダクト３を介して含塵空気が本体２の内部に吸込まれる。

図４（ｂ）及び図５中において矢印で示すように、本体２の内部に吸込まれた含塵空気は、導入管路１０内を下降し、エルボ管１５を通って前処理設備１１内に流入し、前処理設備１１の内壁面に沿って旋回しながら上昇する。

この時、前処理設備１１に対するエルボ管１５の傾斜角度βができるだけ大きくなるようにエルボ管１５が前処理設備１１に傾斜して接続されているため、含塵空気の旋回流の速度を大きくすることができる。また、エルボ管１５は底面１６の傾斜角度γが４５°以下となるように形成されているため、含塵空気は、風速を落とすことなく底面１６に衝突すると共に底面１６上に粉塵を堆積させることなく反射する。これにより、粉塵の消火効果が期待できると共に含塵空気は上向きの流れを形成した状態で前処理設備１１内に流入し、前処理設備１１内では、内壁面に沿って上昇しながら旋回する。

また、含塵空気の上昇過程において、含塵空気中の火花（火の粉）は、第２のバッフル板１９、第３のバッフル板２０、及び第４のバッフル板２１に順次当り、前処理設備１１の内壁面及び各バッフル板１９，２０，２１に対して激しく衝突を繰り返すが、第２〜第４のバッフル板１９，２０，２１の各通孔２３，２４，２５の内径が上方に行くに従って次第に小径となるように形成されており、含塵空気が上昇する際に火花（火の粉）が上段のバッフル板２０，２１に当たり易いように構成されているため、その旋回時間を長く保つことができ、長時間の消火時間を確保することができる。したがって、含塵空気と一緒に上昇する火花（火の粉）を確実に消火し、火花（火の粉）が吐出口２８から前処理装置１１の外側に排出されるのを防止することができる。

また、第４のバッフル板２１がテーパ状に傾斜した円筒形に形成されており、風速が低下して堆積し易くなった粉塵が第４のバッフル板２１の上面の傾斜に沿って下方に滑り落ちるため、第４のバッフル板２１上に粉塵が堆積するのを防止することができる。したがって、前処理設備１１では、火花（火の粉）を消火すると共に、捕集された粉塵ｆ１を第１のバケット４４に確実に堆積させることができる。

さらに、第１のバッフル板１８が最下段に設けられていると共に、第１のバケット４４の上部に空洞部２６が形成されているため、例え、前処理設備１１内で消火されなかった火花が第２〜第４のバッフル板１９，２１，２２等に衝突して落下したり、エルボ管を通った火花が下方に流入したとしても、第１のバッフル板１８に衝突したり、空洞部２６内を旋回したりすることで確実に消火されるため、第１のバケット４４内に火花が落下することがなく、前処理設備１内で火災が発生するのを防止することができる。

このように前処理設備１１内を上昇して粉塵の一部が捕集された含塵空気は、吐出口２８から本体ケース５内に開放される。この時、吐出口２８の前端部が水平方向にラッパ状に開口され、開口面積を増大させることができるため、含塵空気の吐出時の負荷が減少し、前処理装置１１内における旋回流の速度低下を抑制することができると共に、吐出口２８より吐出された含塵空気を左右にスムーズに流通させることができる。

その後、含塵空気は、左右のフィルタ１２を通過し、含塵空気中の粉塵が濾過された後、粉塵を含まない清浄空気となり、それぞれのフィルタ１２の開口部３４及び仕切板７の開口部３５を通過して、清浄室９内に流入し、排気口５２から外部に排出される。

この時、フィルタ１２が枠体３０の鍔部３３に接着固定されたパッキン（図示省略）を介して仕切板７に密着固定されているため、清浄室９側への粉塵の漏出を防止することができる。

一方、含塵空気が左右のフィルタ１２を通過する過程において、含塵空気中から濾過された粉塵ｆ２は各フィルタ１２の濾布３２に捕集され、この捕集された粉塵ｆ２は、一部が自重で落下して第２のバケット４６に収集される。また、フィルタ１２の濾布３２に付着した粉塵ｆ２は、払い落しハンドル４２の回転操作に伴って、前記払い落とし手段が枠体３０の上部を叩いた時の衝撃でフィルタ１２が振動することで剥離して下方に落下し、第２のバケット４６内に堆積され、捕集される。

この時、第１のバケット４４の上端部はパッキン４５を介して前処理設備１１の下端部に気密に接続されているため、万一、第１のバケット４４内の粉塵と第２のバケット４６内の粉塵のいずれか一方のバケット内に火種があったとして、この火種が他方のバケットに移動して延焼する虞がない。また、第１のバケット４４と第２のバケット４６を１つに集約することで、バケット１３を本体に着脱したり、バケット１３内に堆積した粉塵を廃棄したりする際の手間が軽減され、使い勝手の向上を図ることができる。

このように上記した本発明の実施の形態に係る集塵装置１によれば、本体ケース５内に、導入管路１０と前処理設備１１とを隣接させてそれぞれ垂直に設けると共に前処理設備１１の左右にフィルタ１２を並設し、各部品を平面的に並列に配置しているため、集塵装置１の小型化（コンパクト化）を図ることができる。

また、吸引ダクト３が本体ケース５の上部中央に接続されていると共に、自由に回動及び折り曲げることができるため、粉塵の発生源の場所に合せて吸引ダクトを簡単に移動させることができ、使い勝手の向上を図ることができると共に、集塵装置１自体の重量バランスを良好に保つことができ、集塵装置１の転倒の危険性を回避することができる。

さらに、前処理設備１１から排出された含塵空気が本体ケース５内に開放されるように構成されており、前処理設備１１とフィルタ１２との接続部品が不要となるため、部品点数の削減を図ることができる。

さらに、本体ケース５の内部を仕切板７によって集塵室８と清浄室９とに平面的に区分けしているため、集塵装置１の全高を低く抑え、低重心で重量バランスを良好に保つことができ、集塵装置１の転倒を防止することができる。また、導入管路１０及び前処理設備１１の両側にそれぞれフィルタ１２を配置することにより、含塵空気が本体ケース５内を左右バランスよく流れ、粉塵を捕集、濾過することができ、どちらか一方のフィルタ１２のみに負荷が掛かることがないため、フィルタ１２の捕集能力を最大限に有効活用することができる。

さらに、平面視において、導入管路１０の左右方向の幅寸法が前処理設備１１の左右方向の幅寸法よりも小さく設定されているため、集塵装置１自体の小型化が容易となると共に、導入管路１０及び前処理設備１１の左右にフィルタ１２を無理なく設けることができる。

本発明は、工場内の溶接工程、建設現場の溶接工程、研磨工程などで発生する火花（火の粉）を含んだヒュームを吸引、消火（消炎）、及び分離捕集して清浄化させるための集塵装置等に利用することができる。

１ 集塵装置
３ 吸引ダクト
５ 本体ケース
７ 仕切板
８ 集塵室
９ 清浄室
１０ 導入管路
１１ 前処理設備
１２ フィルタ
１３ バケット
１５ エルボ管
１６ 底面
１８ 第１のバッフル板
１９ 第２のバッフル板
２０ 第３のバッフル板
２１ 第４のバッフル板
２６ 空洞部
２８ 吐出口
４４ 第１のバケット
４５ パッキン
４６ 第２のバケット
５０ ファン
５１ モータ

Claims (9)

1. 含塵空気中から粉塵を捕集するように構成した集塵装置において、
   本体ケースの上部中央に接続される吸引ダクトと、
   該吸引ダクトに連通するように前記本体ケース内に垂直に設けられる導入管路と、
   該導入管路に隣接して前記本体ケース内に垂直に設けられ、該導入管路の下端部が側方から接続されると共に上端部に吐出口が形成され、遠心分離により前処理を行う前処理設備と、
   前記本体ケース内において前記前処理設備に並設されるフィルタと、
   を備え、前記吸引ダクトを介して前記本体ケース内に吸い込まれた含塵空気は、前記導入管路を通って流入した前記前処理設備内において遠心分離により前処理が行われる過程で粉塵を捕集された後、前記吐出口から前記本体ケース内に開放され、前記フィルタを通過する過程でさらに粉塵を捕集された後、清浄空気となって外部に排出されることを特徴とする集塵装置。
2. 前記本体ケースの内部を平面視で集塵室と清浄室とに区分けする仕切板を設け、
   前記集塵室には、前記導入管路及び前記前処理設備の両側にそれぞれ前記フィルタが配設されると共に、前記前処理設備及び前記フィルタで捕集された粉塵を回収するためのバケットが前記前処理設備及び前記フィルタの下方に設けられ、
   前記清浄室には、前記吸引ダクトから前記本体ケース内への吸引作用を生じさせるためのファン及びモータが設けられることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記導入管路の下端部は、前記前処理設備に対して平面視で斜めに傾斜して、且つ窄まって接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の集塵装置。
4. 前記導入管路の下端部の前記前処理設備との接続箇所にはエルボ管が設けられ、該エルボ管の底面は前記前処理設備側に斜めに下傾して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
5. 前記前処理設備には、前記導入管路との接続箇所より上方に複数の環状のバッフル板が上下に間隔を空けて設けられ、前記導入管路との接続箇所より下方の前記バケットとの間に空洞部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
6. 前記吐出口の先端部は、少なくとも水平方向にラッパ状に拡径されて開口されている請求項１〜５のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
7. 前記バケットは、前記前処理設備に下方に配置されて該前処理設備の下端に接続される第１のバケットと、前記フィルタの下方に配置されて該第１のバケットと区分けされる第２のバケットと、を備えていることを特徴とする請求項２〜６のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
8. 前記前処理設備の下端と前記第１のバケットとの間はパッキンを介して密閉されていることを特徴とする請求項７に記載の集塵装置。
9. 前記吸引ダクトは、折り曲げ自在な部材により構成され、前記本体ケースに回動自在に接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの請求項に記載の集塵装置。
   

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