JP2021156468A

JP2021156468A - 吸入口部材

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Publication number: JP2021156468A
Application number: JP2020055368A
Authority: JP
Inventors: 拓男寺本; Takuo Teramoto
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-10-07

Abstract

【課題】吸引装置が作動中であったとしても、当該吸引装置の吸入口において配管部と蓋部との脱着操作を行う際、当該脱着を容易に実施することを可能にする吸入口部材を提供する。【解決手段】円筒状の配管で構成された配管部と、前記配管の外径よりも大きな外径を有する円板と当該円板の外周に沿って当該円板に垂直に立設された円筒状のかぶせリングとで構成され、前記配管と滑らかに嵌合する蓋部と、を有する、吸引装置の吸入口に用いられる吸入口部材であって、前記配管の外周面には垂直に複数のピンが備えられ、前記蓋部のかぶせリングの前記ピンと対向する位置には、前記蓋部を前記配管の軸芯方向に誘導し、前記蓋部を前記配管に密着嵌合させる為の、前記ピンに嵌合する軸芯方向ガイドスリットが備えられ、前記軸芯方向ガイドスリットの終端には、前記蓋部を前記配管の円周方向に誘導することで、前記蓋部が前記配管部から外れないようにする為の、前記ピンに嵌合する円周方向ガイドスリットが備えられる吸入口部材を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は吸引装置に設けられた空気の吸い込み口（本発明において「吸入口」と記載する場合がある。）に用いられる吸入口部材に関するものである。
より詳しくは、吸引装置の吸入口において開閉操作を行う際、当該開閉操作を容易に実施することを可能にする吸入口部材に関するものである。

各種の作業現場や実験室において、各種の吸引装置が用いられている。そして、これらの作業現場や実験室においては、装置効率を上げる為、１台の吸引装置が複数のフードに接続されている場合が多い。この場合、各フードに設けられた吸入口にはネジ口を有する配管部と蓋部とが設けられ、当該ネジ口を介した配管部への蓋部の脱着によって吸入口部材の開閉操作を行い、各フードの使用または不使用の状況に応じるのが一般的である。

特開２００８−２８５９２０号公報

しかしながら吸引装置の作動中において、配管部への蓋部の脱着操作は、脱離、装着いずれの場合も困難を伴うものであった。
例えば、実験机等に設置された環集フードと吸入口とからなる局所排気装置を運転する場合、気中の有害物質濃度を基準値以下に抑え、作業者にとって良好な作業環境を維持することが必須条件となる。その為、吸入口からの排気には相当量の流量が必要となり、その結果、吸引口近傍の配管部内は２〜４ｋＰａ程度の減圧状態になる。
そのようなときに、吸入口として、ネジ口を有する配管部と蓋部とが設けられた構成を有する従来の吸入口部材を使用すると、蓋部の脱離操作の場合は、蓋部を配管部から緩め難くなる場合があり、蓋部の装着操作の場合は、蓋部が配管部に対して斜めに嵌り、ネジ山を噛み込むために、装着作業が困難を極めることがあった。

一方で、例えば、特許文献１には、満水試験で用いられる治具を装着可能な満水試験用継手であって、所定方向に回転させられることにより継手本体と係合する蓋体を有する満水試験用継手が開示されている。しかし、特許文献１に記載の満水試験用継手は、蓋体の着脱作業の容易化を図るという課題は解決できても、吸引口近傍の配管部内が２〜４ｋＰａ程度の減圧状態になるという特殊な状況下において、配管部への蓋部の脱着操作を容易にするものでは無い。

本発明は上述した背景の下で為されたものであり、その解決しようとする課題は、吸引装置が作動中であったとしても、当該吸引装置の吸入口において配管部と蓋部との脱着操作を行う際、当該脱着を容易に実施することを可能にする吸入口部材を提供することである。

本発明者は前記問題の解決を達成すべく、研究を行った。
そして、吸引装置の作動中における蓋部の脱離操作の場合は蓋部を緩め難くなり、蓋部の装着操作の場合は、当該蓋部が配管部に対して斜めに嵌り、ネジ口を噛み込んで閉め難くなるのは、吸引装置の作動による負圧の発生と、当該負圧の発生に起因して蓋部と配管部とのネジ口が歪んだ形で互いに噛み込んでしまう為であることが解った。
そして、このような噛み込みは、吸引装置が局所排気装置の集塵機の場合のような、吸引される空気流量が多い場合に発生し易いことも解った。

本発明者は、当該事態の解決手段を検討した。
ところが、作業性や安全性の観点から、吸引装置の空気流量の削減は困難であった。さらに蓋部の脱着操作の際に、吸引装置の作動を一旦停止させる構成も考えられたが、上述したように、１台の吸引装置が複数のフードに接続されている場合は、実施困難であった。

そこで本発明者は、さらに検討を続け、吸入口部材を構成する配管部と蓋部とに設けられたネジ口を廃止することに想到した。そしてネジ口の廃止により、吸引装置を作動させ続けた場合であっても蓋部の脱着操作を容易化出来ることに加え、当該部分の気密性を担保出来る構成について検討を行った。

そして、上述したネジ口に代えて、配管部にピン（ガイド）を設け、蓋部にガイドスリットを設けることで、吸引装置が作動中であっても、蓋部の脱着操作が容易に出来ることに想到したものである。

即ち、上述の課題を解決する第１の発明は、
円筒状の配管で構成された配管部と、
前記配管の外径よりも大きな外径を有する円板と当該円板の外周に沿って当該円板に垂直に立設された円筒状のかぶせリングとで構成され、前記配管と滑らかに嵌合する蓋部と、を有する、吸引装置の吸入口に用いられる吸入口部材であって、
前記配管の外周面には垂直に複数のピンが備えられ、前記蓋部のかぶせリングの前記ピンと対向する位置には、前記蓋部を前記配管の軸芯方向に誘導し、前記蓋部を前記配管に密着嵌合させる為の、前記ピンに嵌合する軸芯方向ガイドスリットが備えられ、前記軸芯方向ガイドスリットの終端には、前記蓋部を前記配管の円周方向に誘導することで、前記蓋部が前記配管部から外れないようにする為の、前記ピンに嵌合する円周方向ガイドスリットが備えられることを特徴とする吸引装置の吸入口に用いられる吸入口部材である。
第２の発明は、
前記吸引装置による吸引状態下で、脱着されることを特徴とする第１の発明に記載の吸入口部材である。
第３の発明は、
前記円周方向ガイドスリットの長さが、軸芯方向ガイドスリットの幅の２倍以上、３倍以下であることを特徴とする第１または第２の発明に記載の吸入口部材である。
第４の発明は、
前記円板の、前記配管端面へ当接する部分にシールパッキンが備えられていることを特徴とする第１から第３の発明のいずれかに記載の吸入口部材である。
第５の発明は、
前記ピンが円柱状であることを特徴とする第１から第４の発明のいずれかに記載の吸入口部材である。
第６の発明は、
前記ピンが、前記配管の外周面における円筒状の配管の軸芯に垂直な同一平面上の３箇所に、等間隔で備えられていることを特徴とする第１から第５の発明のいずれかに記載の吸入口部材である。
第７の発明は、
前記軸芯方向ガイドスリットの入口部の幅が終端部の幅よりも広くなっていることを特徴とする第１から第６の発明のいずれかに記載の吸入口部材である。
第８の発明は、
前記ピンの内、少なくとも１箇所においては、
前記ピンが、前記かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットの終端に誘導されたとき、当該軸芯方向ガイドスリットの中間部に相当する前記配管の外周面の位置に第２のピンが備えられ、
前記かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットの中間部には、前記第２のピンを、前記蓋部を前記配管の円周方向に誘導することで、前記蓋部が前記配管部から外れないようにする為の、前記第２のピンに嵌合する第２の円周方向ガイドスリットが備えられることを特徴とする第１から第７の発明のいずれかに記載の吸入口部材である。
第９の発明は、
前記吸引装置が集塵装置を備えることを特徴とする第１から第８の発明のいずれかに記載の吸入口部材である。

本発明の吸入口部材においては、配管部と蓋部とを、ピンとガイドスリットとを用いて滑らかに嵌合させている為、吸引装置が作動中であっても、配管部と蓋部との脱着操作を容易に実施することが出来る。

本発明の実施形態例に係る配管部と蓋部とを示した斜視図である。従来の実施形態例に係るネジ口を有する配管部と蓋部とを示した斜視図である。

本発明は、吸引装置に設けられた吸入口部材を構成する、配管部と蓋部とに係るものである。
上述したように、吸引装置は様々な生産現場や実験室において、様々な用途に広く使用されているが、本発明はこれらの吸引装置に対して汎用的に適用可能である。
一方、生産現場や実験室において、頻繁に使用される吸引装置の例として集塵機を備えた局所排気装置がある。

例えば、これらの生産現場や実験室において特定化学物質を取り扱う場合には、局所排気装置等の設置が義務付けられており、当該局所排気装置のフード内で作業を行い、作業者が暴露される気中の特定化学物質濃度を基準値以内に抑制することが要求される。当該局所排気装置は一般に広く設置されている設備である。

特に、特定化学物質として粉体を取り扱う際には発生源のそばにフードを設け、当該フード内に吸入口を設置し常に集塵機を備えた吸引装置によって吸引することによって局所的な気流を生み出し、特定化学物質の粉体が室内に拡散する前にこれを排出している。

ここで、労働安全衛生法に基づく特定化学物質障害予防規則において、例えば、ニッケル化合物を１重量％を超えて含有する粉状物が第２類物質として規定されている。また、前記特定化学物質障害予防規則では、局所排気装置等の性能は、そのフードの外側、すなわち作業者が暴露される気中の粉状物濃度が、ニッケルとして０．１ｍｇ／Ｎｍ^３以下と定められている。例えば、気積が５０ｍ^３であって、吸入口を備えたフードが３箇所設置されている実験室においては、概ね０．５ｍ／ｓ以上の制御風速を要する為、吸引口近傍の配管部内では２〜４ｋＰａ程度の負圧が発生するものと考えられる。

装置効率上の観点から、一般的に１台の集塵機を備えた吸引装置が複数のフードに接続されている場合が多い。このような状況下において、所定のフード内において作業を開始する際には吸入口の蓋部を開けて吸引を開始し、作業を終了する際には吸入口の蓋部を閉じて吸引を終了する。この際、上述したように、吸入口にネジ口を有する配管部と蓋部とが設けられた構成の従来の吸入口部材を使用すると、蓋部を開ける操作の際は、配管部から緩め難くなる場合が有る。蓋部の装着操作の際は、蓋部が配管部に対して斜めに嵌り、ネジ口を噛み込むために、装着作業が困難を極めることがあった。

本発明に係る吸入口部材は、上述した課題を解決する為の発明で、円筒状の配管で構成された配管部と、前記配管の外径よりも大きな外径を有する円板と当該円板の外周に沿って当該円板に垂直に立設された円筒状のかぶせリングとで構成され、前記配管と滑らかに嵌合する蓋部と、を有し、吸引装置の吸入口に用いられる部材である。
以下、本発明に係る吸入口部材について、１．配管部、２．蓋部、の順に説明する。

１．配管部
配管部は円筒状の配管で構成されており、当該配管の外周面には複数のピンが垂直に備えられている。好ましくは、円筒形の外観を有する配管の軸芯に垂直な同一平面上に等間隔をもって備えられている。配管の外周面へ垂直に備えられる複数のピンは２箇所以上あれば良いが、蓋部の脱着操作を容易に実施する観点からは５箇所以下であることが好ましく、３箇所であることがさらに好ましい。この場合、例えば、複数のピンが３箇所に存在すれば、配管の軸芯に垂直な同一平面上において互いに１２０°の角度をもって備えられることになる。
ピンの形状は、後述する蓋部のガイドスリットと摺動することから、円柱状であることが好ましい。

さらに、複数のピンが備えられる箇所における１箇所以上において、当該ピンが、かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットの終端に誘導されたとき、当該軸芯方向ガイドスリットの中間部に相当する配管の外周面の位置に、さらに所定個の第２のピンを備えることも好ましい。尤も、蓋部の脱着操作を容易に実施する観点からは、ピンが備えられる箇所の内の１箇所において、当該箇所のピンを通る円筒状配管の母線に沿った位置へ、さらに第２のピンを備えることも好ましい

配管部の材質は、配管およびピンとも、塩化ビニル樹脂等の樹脂、ＳＵＳ等の金属を用いることが出来る。これらの材質は、コスト、重量、強度等に拠って適宜選択することが出来る。尚、配管およびピンとは同一材質であっても良いし、異なった材質であっても良い。

２．蓋部
蓋部は、円筒状の配管の外径よりも大きな外径を有する円板と、当該円板の外周に沿って当該円板に垂直に立設された円筒状のかぶせリングとで構成され、円管状配管と滑らかに嵌合するものである。

配管部のピンと対向する蓋部のかぶせリングの位置には、蓋部を配管の軸芯方向に誘導し、蓋部を配管に密着嵌合させる為の、ピンに嵌合する軸芯方向ガイドスリットが、かぶせリングの母線に沿って備えられている。軸芯方向ガイドスリットは、蓋部と配管とを嵌合させる所定幅に合わせた寸法をもって終端となる。
そして軸芯方向ガイドスリットの終端には、蓋部のかぶせリングを配管部の円周方向に誘導することで、蓋部が配管部から外れないようにする為の、ピンに嵌合する円周方向ガイドスリットを備える。
また、円周方向ガイドスリットの長さが、軸芯方向ガイドスリットの幅の２倍以上、３倍以下であることが好ましい。これは、本発明の吸入口部材は吸引装置による吸引状態下で脱着される為、円周方向ガイドスリットの長さには好ましい範囲があることによる。具体的には、円周方向ガイドスリットの長さが軸芯方向ガイドスリットの幅の２倍以上とすることにより、軸芯方法に外れることなく嵌合することとなり好ましい。一方、蓋部は吸引装置による吸引状態下で脱着される為、円周方向ガイドスリットの長さが短くても配管部と蓋部は密着するものであることから、円周方向ガイドスリットの長さを軸芯方向ガイドスリットの幅の３倍以下とすることで、蓋部を回転させる途中で吸引されて密着してしまい、円周方向ガイドスリットの終端まで到達し難くなる事態を回避出来好ましい。

さらに、ピンが備えられる箇所における１箇所以上において、当該ピンが、かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットの終端に誘導されたとき、当該軸芯方向ガイドスリットの中間部に相当する配管の外周面の位置に、さらに所定個の第２のピンを備える構成を用いている場合、蓋部を配管の円周方向に誘導することで、蓋部が配管部から外れないようにする為の、ピンに嵌合する第２の円周方向ガイドスリットを備えることも好ましい。第２のピンと第２の円周方向ガイドスリットによって、蓋部の配管部への固定を、より確実にすることができる。

上述の構成を有する本発明に係る吸入口部材は、吸引装置が吸引状態中であっても、配管部と蓋部との脱着操作を容易に実施することが出来る。

一方、ピンと軸芯方向ガイドスリットとの嵌合をより安定且つ滑らかに進める為に、軸芯方向ガイドスリットの入り口側の幅を軸芯方向ガイドスリットの終端部の幅よりも広くし、かつ、終端部に向けて幅を縮めるテーパーを付けることも好ましい。

配管部に蓋部を装着する際、配管部のピンと、かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットとを嵌合させて、かぶせリングと配管との嵌合を進める。そして、所定幅の嵌合が完了してピンが軸芯方向ガイドスリットの終端に到達したら、配管部のピンと円周方向ガイドスリットとが嵌合するように、配管部に対して蓋部を回転させることとなる。この結果、蓋部における配管部からの望まれない離脱方向の動きは抑止される。また、ピンを円周方向ガイドスリットの配管部の端部側と逆の位置に押し付けたとき、ピンの径と円周方向ガイドスリットの幅との差によって生じる隙間幅が、配管部の端部と蓋部の内面との間にできる隙間よりも大きくなるように調整すると、配管部と蓋部との脱着操作を容易に実施することが出来ると共に、配管部と蓋部が密着することとなり好ましい。

本発明に係る蓋部の材質は、塩化ビニル樹脂等の樹脂、ＳＵＳ等の金属を用いることが出来る。これらの材質は、コスト、重量、強度等に拠って適宜選択することが出来る。

また、より密着性を高める必要がある場合には、蓋部や配管部の寸法誤差や、使用による変形や摩耗に備えて、蓋部内面の、配管部端面へ当接する部分に、シールパッキンを備えることも好ましい。シールパッキンとしては、ゴム、ウレタン等のクッション性を有する材料であれば良い。

（実施例１）
実施例１に係る配管部と蓋部とを示した図１を参照しながら、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は当該実施例に限定されるものではない。

実施例１においては、吸引対象が大気であることから材質として塩ビを用いている。そして、配管部１１には、１００Ａ（内径１００ｍｍ）の塩化ビニル樹脂パイプを用いており、蓋部２１には、当該塩ビパイプとスムーズに嵌合するかぶせリング２９と、円板３２には、厚み１０ｍｍの塩化ビニル樹脂板を１４６ｍｍφに切出したものを用いている。

吸入口部材１０の配管部１１における端部１６から１０ｍｍの位置と２５ｍｍの位置とに、径５ｍｍφで高さ５ｍｍのピン１２とピン１３とが設けられている。さらに端部１６から１０ｍｍの円周上の位置には、ピン１３から等間隔（配管部１１における中心軸の周りに１２０°間隔）で、同じく径５ｍｍφで高５ｍｍのピン１４とピン１５とが設けられている。

かぶせリング２９には、上述したピン１２およびピン１３が嵌り誘導される軸芯方向ガイドスリット２２、ピン１４が嵌り誘導される軸芯方向ガイドスリット２３、ピン１５が嵌り誘導される軸芯方向ガイドスリット２４とが設けられている。この結果、集塵機が稼働中でも、配管部への蓋部の開閉操作が容易にできるようになる。
軸芯方向ガイドスリット２２、２３、２４のスリット幅は６ｍｍである。例えば、入り口側で８ｍｍ、最奥部６ｍｍ程度となるテーパーを有し、配管部の定位値へ蓋部が嵌り易くしても良い。
さらに、配管部１１へ蓋部１２が嵌った時、蓋部が円周方向に回転するよう軸芯方向ガイドスリット２２、２３、２４の終端には、さらに円周方向ガイドスリット２８、２６、２７が設けられ、軸芯方向ガイドスリット２２には、さらに、ピン１３を誘導する円周方向ガイドスリット２５が設けられる。円周方向ガイドスリットの長さは、１３ｍｍである。当該１３ｍｍには軸芯方向ガイドスリットの幅６ｍｍが含まれるため、円周方向ガイドスリットが円周方向に掘り込まれる長さは７ｍｍとなる。こうしてピン１２が円周方向ガイドスリット２８の終端迄、ピン１３が円周方向ガイドスリット２５の終端迄、ピン１４が円周方向ガイドスリット２６の終端迄、ピン１５が円周方向ガイドスリット２７の終端迄、それぞれ誘導されることにより、蓋部が配管部の軸芯方向に向かって前後に動くことが抑止され、配管部から蓋部が脱落することが回避される。

蓋部２１において、配管部１１の端部と接触する、蓋部２１における円板３２の部分にはシールパッキン３１を設けてある。シールパッキンには、内径１０５ｍｍの３ｍｍφのＯリングを用いた。シールパッキン３１の部材にはクッション性を保つゴム部材を設け、蓋部２１と配管部１１の端部との密着性を高めている。

１０．吸入口部材
１１．配管部
１２．１３．１４．１５．ピン
１６．配管部の端部
２１．蓋部
２２．２３．２４．軸心方向ガイドスリット
２５．２６．２７．２８．円周方向ガイドスリット
２９．かぶせリング
３１．シールパッキン
３２．円板
５０．吸入口部材
５１．配管部
５２．雄ネジ部
５３．雌ネジ部
５５．蓋部

Claims

円筒状の配管で構成された配管部と、
前記配管の外径よりも大きな外径を有する円板と当該円板の外周に沿って当該円板に垂直に立設された円筒状のかぶせリングとで構成され、前記配管と滑らかに嵌合する蓋部と、を有する、吸引装置の吸入口に用いられる吸入口部材であって、
前記配管の外周面には垂直に複数のピンが備えられ、前記蓋部のかぶせリングの前記ピンと対向する位置には、前記蓋部を前記配管の軸芯方向に誘導し、前記蓋部を前記配管に密着嵌合させる為の、前記ピンに嵌合する軸芯方向ガイドスリットが備えられ、前記軸芯方向ガイドスリットの終端には、前記蓋部を前記配管の円周方向に誘導することで、前記蓋部が前記配管部から外れないようにする為の、前記ピンに嵌合する円周方向ガイドスリットが備えられることを特徴とする吸引装置の吸入口に用いられる吸入口部材。
前記吸引装置による吸引状態下で、脱着されることを特徴とする請求項１に記載の吸入口部材。
前記円周方向ガイドスリットの長さが、軸芯方向ガイドスリットの幅の２倍以上、３倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の吸入口部材。
前記円板の、前記配管端面へ当接する部分にシールパッキンが備えられてい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吸入口部材。
前記ピンが円柱状であ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吸入口部材。
前記ピンが、前記配管の外周面における円筒状の配管の軸芯に垂直な同一平面上の３箇所に、等間隔で備えられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の吸入口部材。
前記軸芯方向ガイドスリットの入口部の幅が終端部の幅よりも広くなっていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の吸入口部材。
前記ピンの内、少なくとも１箇所においては、
前記ピンが、前記かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットの終端に誘導されたとき、当該軸芯方向ガイドスリットの中間部に相当する前記配管の外周面の位置に第２のピンが備えられ、
前記かぶせリングの軸芯方向ガイドスリットの中間部には、前記第２のピンを、前記蓋部を前記配管の円周方向に誘導することで、前記蓋部が前記配管部から外れないようにする為の、前記第２のピンに嵌合する第２の円周方向ガイドスリットが備えられ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吸入口部材。
前記吸引装置が集塵装置を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の吸入口部材。