JP2021025682A - 換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路の吸気口が作業用の部屋の内部に配置されている状態で集塵機が稼働すると、部屋の内部の気圧が大気圧に対して過度に陰圧になってしまう虞がある。【解決手段】換気システム１００には、外部から隔離可能な空間である作業用の部屋Ｒが備わっている。部屋Ｒの内部の粉塵を空気と共に吸引して空気を部屋Ｒの外部に排気する集塵機５０が部屋Ｒの外部に設置されている。部屋Ｒの内部と集塵機５０とは吸気通路４０によって接続されている。換気システム１００には、吸気通路４０とは別に、部屋Ｒの内部と外部とを連通する連通ダクト６０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、換気システムに関する。

特許文献１に記載の集塵機に関する技術では、集塵機に吸気通路が接続されている。吸気通路の吸気上流側の開口である吸気口は、粉塵が発生し得る場所に配置されている。集塵機が稼働すると、吸気通路の吸気口から空気と共に粉塵が吸引されて、集塵機内に集められる。

特許第５９３５０９１号公報

金属の研磨や切削加工などを行う工作機械は、屋外への粉塵の拡散を防ぐために作業用の部屋の内部に配置され、これに伴い、集塵機へと粉塵を導く吸気通路の吸気口も作業用の部屋の内部に配置されることが一般的である。このように、吸気通路の吸気口が作業用の部屋の内部に配置されている状態で集塵機が稼働すると、部屋の内部の気圧が、大気圧に対して過度に陰圧になってしまう虞がある。特許文献１に記載の集塵機に関する技術では、吸気通路の吸気口が作業用の部屋の内部に配置されている場合の問題について何ら検討がなされてなく、さらなる改善が求められる。

上記課題を解決するため、本発明は、外部から隔離可能な空間である作業用の部屋と、前記部屋の内部の粉塵を空気と共に吸引して前記空気を前記部屋の外部に排気する集塵機と、前記部屋の内部から延びて前記集塵機に接続されている吸気通路と、を備えている換気システムであって、前記吸気通路とは別に、前記部屋の内部と外部とを連通する連通ダクトが設けられている。

本発明によれば、集塵機が部屋の内部から部屋の外部へと空気を排出しても、部屋の内部圧力が、部屋の外部圧力に比べて、過度に低くならない。

換気システムの概要図。

以下、換気システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、換気システム１００には、作業者が研磨作業を行うための建屋１０が備わっている。建屋１０において、床１１は、上面視すると、長方形状となっている。床１１の向かい合う長辺からは、一対の長側壁１２が上方に向かって延びている。各長側壁１２は、長方形状となっている。

建屋１０の床１１の向かい合う短辺からは、一対の短側壁１３が上方に向かって延びている。各短側壁１３は、長方形状となっている。また、各短側壁１３の上下方向の寸法は、各長側壁１２と同じになっている。さらに、一対の長側壁１２及び一対の短側壁１３の上側には、これらの側壁によって囲われる空間を上側から塞ぐように屋根１４が設置されている。

床１１と、一対の長側壁１２と、一対の短側壁１３と、屋根１４とによって、作業用の空間である部屋Ｒが区画されている。なお、本実施形態において、床１１と、一対の長側壁１２と、一対の短側壁１３と、屋根１４とは、部屋Ｒを区画する壁部として機能している。また、図１においては、壁部の一部を透過させて図示している。

一対の短側壁１３のうちの一方を第１短側壁１３Ａとしたとき、第１短側壁１３Ａには、作業者が出入りするための扉２０が取り付けられている。扉２０は、スライド移動する開閉可能な引き戸であり、扉２０が閉じられた状態では、部屋Ｒは概ね密閉された状態となる。すなわち、部屋Ｒは、扉２０が閉じられると、部屋Ｒの外部から隔離された空間となる。

建屋１０の床１１の略中央には、研磨機３０が設置されている。研磨機３０は、金属部品の表面を研磨加工する装置である。研磨機３０の本体部３１には、図示は省略するが、回転する研磨盤が備わっている。本体部３１には、本体部３１を部分的に囲んでいる囲い部３２が接続されている。囲い部３２は、上面視すると湾曲しており、略コの字状となっている。囲い部３２の内側には、研磨盤の一部が収容されている。

一対の短側壁１３のうちの他方を第２短側壁１３Ｂとしたとき、部屋Ｒの外部における第２短側壁１３Ｂの近傍には、集塵機５０が設置されている。集塵機５０は、空気とともに粉塵を吸引することで粉塵を集める装置である。

集塵機５０には、粉塵を収集する集塵部５１と、吸気をするファン５３と、集塵部５１及びファン５３を接続する接続ホース５２と、ファン５３から排気するための排気通路５４とが備わっている。

集塵部５１の内部には、図示しないフィルタが取り付けられている。集塵部５１に吸引された粉塵は、フィルタによって集塵部５１の内部に集められる。集塵部５１には、吸引された空気が流れる接続ホース５２の一端が接続されている。接続ホース５２の他端には、ファン５３が接続されている。ファン５３が駆動することで、粉塵が空気とともに集塵機５０に吸引される。

ファン５３には、ファン５３からの排気が流れる排気通路５４の一端が接続されている。排気通路５４の他端には、排気口５５が開口している。ファン５３によって吸引された空気は、排気口５５から排気される。すなわち、集塵機５０は、吸引した空気を部屋Ｒの外部に排気する。

集塵機５０の集塵部５１には、吸引する空気を導くための吸気通路４０が接続されている。この実施形態では、吸気通路４０は、円管状の吸気ダクト４１と、当該吸気ダクト４１の吸気上流側に接続された吸気フード４２とで構成されている。

吸気通路４０の吸気ダクト４１の吸気下流端は、集塵機５０の集塵部５１に接続されている。吸気ダクト４１は、建屋１０の第２短側壁１３Ｂを貫通して、部屋Ｒの内部まで延びている。吸気ダクト４１の部屋Ｒ側の端部は、開口が床１１を向くように、下側に曲がっている。吸気ダクト４１の吸気上流端には、吸気フード４２が接続されている。吸気フード４２は、筒状となっており、吸気上流側ほど開口面積が広がるように、テーパ状となっている。吸気フード４２の吸気上流端の開口である吸気口４３が、研磨機３０の囲い部３２の上端と接続している。

建屋１０の第２短側壁１３Ｂには、円管状の連通ダクト６０が貫通している。すなわち、連通ダクト６０は、部屋Ｒの内部と外部とを連通している。この実施形態では、連通ダクト６０は、２本設けられている。

一対の長側壁１２のうちの一方を第１長側壁１２Ａとしたとき、連通ダクト６０のうち、一方の連通ダクト６０は、第１長側壁１２Ａに沿って当該第１長側壁１２Ａの長手方向の略全域に亘って延びている。

連通ダクト６０の第１短側壁１３Ａ側の部分は、第１短側壁１３Ａに沿うように屈曲している。すなわち、連通ダクト６０の部屋Ｒの内部側の端である内部開口６２は、床１１の短手方向において部屋Ｒの中央側を向いている。また、内部開口６２は、扉２０の第１長側壁１２Ａ側の端に位置している。すなわち、連通ダクト６０の内部開口６２と扉２０との距離は略ゼロであり、当該内部開口６２は、吸気通路４０の吸気口４３よりも扉２０に近い位置に配置されている。連通ダクト６０は、床１１上を這うように配置されている。したがって、内部開口６２の配置されている高さは、吸気口４３が配置されている高さよりも低くなっている。

連通ダクト６０における部屋Ｒの内部に配置されている部分には、当該連通ダクト６０の内部と外部とを連通する連通孔６３が３つ貫通している。３つの連通孔６３は、連通ダクト６０の延びる方向に並設されている。また、各連通孔６３は、床１１の長手方向において、部屋Ｒの中央付近に配置されている。各連通孔６３の開口面積は、いずれも内部開口６２の開口面積よりも小さい。さらに、３つの連通孔６３の開口面積の合計値は、内部開口６２の開口面積より小さい。

連通ダクト６０のうち、他方の連通ダクト６０は、床１１の短手方向中央を通る床１１の長手方向と平行な線に対して線対称となるように、他方の長側壁１２である第２長側壁１２Ｂに沿って、配置されている。また、他方の連通ダクト６０にも、上述した一方の連通ダクト６０と同様に、３つの連通孔６３が貫通している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
集塵機５０のファン５３の駆動によって、吸気通路４０の吸気口４３から空気及び研磨機３０で発生した粉塵が吸引される。吸気口４３から吸引された空気及び粉塵は、吸気フード４２及び吸気ダクト４１を通って、集塵機５０の集塵部５１に流れ込む。集塵部５１では、フィルタに粉塵が収集される一方で、吸引された空気は、接続ホース５２及びファン５３を介して、排気通路５４の排気口５５から部屋Ｒの外部に排気される。

また、吸気口４３から空気が集塵機５０に吸引されて、排気口５５から排気されると、部屋Ｒの内部は陰圧となる。部屋Ｒの内部が陰圧となると、部屋Ｒの外部の空気が、連通ダクト６０の部屋Ｒの外部側の開口である外部開口６１から連通ダクト６０を通って、部屋Ｒの内部に流れ込む。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態によれば、部屋Ｒが外部に対して隔離された状態で集塵機５０が粉塵と併せて部屋Ｒの内部の空気を吸引しても、連通ダクト６０を介して、部屋Ｒの外部の空気が部屋Ｒの内部へと流れ込む。そのため、部屋Ｒの内部圧力が、部屋Ｒの外部圧力に比べて、過度に低くならない。

（２）本実施形態によれば、連通ダクト６０の部屋Ｒの内部側の開口である内部開口６２は、吸気口４３よりも扉２０に近い位置に配置されている。よって、部屋Ｒの外部の空気が、連通ダクト６０を介して扉２０の近傍に流れ込みやすい。そのため、部屋Ｒの内部の中でも特に扉２０近傍の気圧が陰圧になりにくく、閉じた状態の扉２０が開けにくくなることを抑制できる。

（３）本実施形態によれば、連通ダクト６０を通る空気は、内部開口６２だけでなく、連通孔６３からも部屋Ｒの内部に流れ込む。そのため、部屋Ｒの外部の空気を、部屋Ｒ全体に均等に行き渡らせやすくなる。また、連通孔６３の開口面積が比較的に小さいため、内部開口６２から部屋Ｒの内部へと流入される空気の量が過度に小さくなることも防げる。

（４）本実施形態によれば、内部開口６２は、吸気口４３よりも低い位置に配置されている。そのため、内部開口６２から部屋Ｒの内部を通って吸気口４３から吸引されるまでに、部屋Ｒの上下方向の空気の流れが生じる。そのため、部屋Ｒ全体として空気が撹拌されやすくなる。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
・連通ダクト６０における内部開口６２の位置は、上記実施形態の例に限られない。例えば、内部開口６２が、研磨機３０より第２短側壁１３Ｂ側に位置していて、内部開口６２が吸気口４３よりも扉２０から遠い位置に配置されていてもよい。

・連通孔６３の位置は、上記実施形態の例に限られない。連通孔６３の位置は、連通ダクト６０における部屋Ｒの内部に配置されている部分であればどこでもよい。また、連通孔６３は、２本の連通ダクト６０のうち、いずれか一方にのみ備わっていてもよい。

・連通ダクト６０の連通孔６３の数は、上記実施形態の例に限られない。２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、連通ダクト６０における連通孔６３を省略してもよい。

・連通孔６３の開口面積は、上記実施形態の例に限られない。例えば、連通孔６３の開口面積が内部開口６２よりも大きくてもよい。
・連通ダクト６０は、部屋Ｒの内部と外部とを連通させることができるのであれば、必ずしも第２短側壁１３Ｂを貫通していなくてもよい。例えば、連通ダクト６０は、第１短側壁１３Ａや、長側壁１２、屋根１４を貫通していてもよい。

・連通ダクト６０の本数は、上記実施形態の例に限られない。例えば、連通ダクト６０は１本であってもよいし、３本以上であってもよい。この場合、各連通ダクト６０の配置は、連通ダクト６０が部屋Ｒの内部と外部とを連通させることができれば、適宜変更してよい。

・吸気通路４０の構成は、上記実施形態の例に限られない。例えば、吸気フード４２は、研磨機３０と接続されていなくてもよい。また、吸気通路４０は吸気フード４２を備えていなくてもよい。この場合、吸気ダクト４１の部屋Ｒ内部側の開口が吸気口を構成する。

・吸気ダクト４１の吸気上流端の研磨機３０に対する接続位置は、上記実施形態の例に限られない。例えば、吸気ダクト４１の吸気上流端は、研磨機３０のうち、本体部３１の第２短側壁１３Ｂ側の面に接続されていてもよく、連通ダクト６０の内部開口６２より低い位置であってもよい。この場合、本体部３１の本体部３１によって発生した粉塵が重力にしたがって吸気ダクト４１に入り込みやすくなる。

・集塵機５０の設置位置は、上記実施形態の例に限られない。例えば、集塵部５１が部屋Ｒの内部に設置されており、接続ホース５２が第２短側壁１３Ｂを貫通していてもよい。つまり、集塵機５０は、部屋Ｒの外部に排気する構成であればよい。

・建屋１０の部屋Ｒ内に、隔離可能な小部屋が区画されていて、その内部に研磨機３０が配置されていてもよい。この場合には、集塵機５０の設置位置は、小部屋の外部であればよく、必ずしも建屋１０の外部である必要はない。

・研磨機３０の構成は、上記実施形態の例に限られない。例えば、研磨機３０は囲い部３２を備えていなくてもよい。
・研磨機３０は、他の工作機械であってもよい。例えば、切削機械であってもよい。粉塵や加工屑が発生し得る機械が設置された部屋Ｒであれば、上記実施形態の連通ダクト６０に関する構成を適用できる。また、研磨機３０の数は、２つ以上であってもよい。

・部屋Ｒの内部の気圧と部屋Ｒの外部の気圧との差を確認できる風量計を設けてもよい。例えば、第２短側壁１３Ｂに、部屋Ｒの内部と外部とを連通する換気窓を設ける。そして、当該換気窓に、部屋Ｒの外部から内部へと流れ込む空気の風量を測定する風量計を取り付ける。風量計の例としては、換気窓を流通する空気の流量に応じて回転速度が変化するプロペラなどが挙げられる。なお、当該風量計の設置位置は、部屋Ｒを区画する壁部であれば、第２短側壁１３Ｂに限られない。この構成によれば、風量計による風量の測定結果がゼロに近いことを確認することで、連通ダクト６０を流通する空気によって、部屋Ｒの内部の圧力と部屋Ｒの外部の圧力との差が小さくなっていることを確認できる。

上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
・外部から隔離可能な空間である作業用の部屋と、前記部屋の内部の粉塵を空気と共に吸引して前記空気を前記部屋の外部に排気する集塵機と、前記部屋の内部から延びて前記集塵機に接続されている吸気通路と、を備えている換気システムであって、前記吸気通路とは別に、前記部屋の内部と外部とを連通する連通ダクトが設けられており、前記部屋を区画する壁部には、前記部屋の内部と外部とを連通する換気窓が開口しており、前記換気窓には、前記部屋の外部から内部へと流れ込む空気の風量を測定する風量計が取り付けられている換気システム。

・外部から隔離可能な空間である作業用の部屋と、前記部屋の内部の粉塵を空気と共に吸引して前記空気を前記部屋の外部に排気する集塵機と、前記部屋の内部から延びて前記集塵機に接続されている吸気通路と、を備えている換気システムであって、前記吸気通路とは別に、前記部屋の内部と外部とを連通する連通ダクトが設けられており、前記連通ダクトにおける前記部屋の内部側の開口は、前記吸気口よりも低い位置に配置されている換気システム。

１０…部屋、１１…床、１２…長側壁、１２Ａ…第１長側壁、１２Ｂ…第２長側壁、１３…短側壁、１３Ａ…第１短側壁、１３Ｂ…第２短側壁、１４…屋根、２０…扉、３０…研磨機、３１…本体部、３２…囲い部、４０…吸気通路、４１…吸気ダクト、４２…吸気フード、４３…吸気口、５０…集塵機、５１…集塵部、５２…接続ホース、５３…ファン、５４…排気通路、５５…排気口、６０…連通ダクト、６１…外部開口、６２…内部開口、６３…連通孔、１００…換気システム、Ｒ…部屋。

Claims (3)

1. 外部から隔離可能な空間である作業用の部屋と、前記部屋の内部の粉塵を空気と共に吸引して前記空気を前記部屋の外部に排気する集塵機と、前記部屋の内部から延びて前記集塵機に接続されている吸気通路と、を備えている換気システムであって、
   前記吸気通路とは別に、前記部屋の内部と外部とを連通する連通ダクトが設けられている
   換気システム。
2. 前記部屋を区画する壁部には、開閉可能な扉が設けられており、
   前記連通ダクトにおける前記部屋の内部側の開口は、前記吸気通路の前記部屋の内部側の開口である吸気口よりも前記扉に近い位置に配置されている
   請求項１に記載の換気システム。
3. 前記連通ダクトにおける前記部屋の内部に配置されている部分には、当該連通ダクトの内部と外部とを連通する連通孔が貫通しており、
   前記連通孔の開口面積は、前記連通ダクトにおける前記部屋の内部側の開口の開口面積よりも小さい
   請求項１又は請求項２に記載の換気システム。