JP2022130957A - 集塵装置及び集塵方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダストの固形化に際して生じる粉塵の飛散を抑えること。【解決手段】ダストを吸引するための負圧を発生する負圧発生源（１０）と、負圧発生源により吸引されて落下したダストを貯留する貯留槽（１１）と、貯留槽の下部に配置されて貯留槽内のダストが流入するように成形孔（１２２）が設けられた成形部材（１２１）と、成形孔内に進出及び退避するように駆動され、成形孔内に進出して成形孔内のダストを圧縮して固形化物を成形するロッド（加圧ロッド１２３）と、固形化物が排出される排出孔（１２５）と、排出孔近傍に配置され、排出孔から排出される固形化物と粉塵とを分別し、粉塵を再回収する粉塵再回収部（１３）と、を備え、負圧発生源は、ダストの集塵中又はダストの固形化物の成形中に動作して負圧を発生させ、粉塵再回収部で再回収された粉塵は、貯留槽に送られる集塵装置（１）とする。【選択図】図１

Description

本発明は、集塵装置及び集塵方法に関する。

金属材料等のレーザー加工、プラズマ加工、および溶接などの際に発生するヒュームを含むダストは、作業者が吸引すると健康に深刻な被害を与える恐れがある。
そのため、作業環境を清浄に保つため集塵装置を作動させて、ダストを作業環境から除去することが行われている。
ここで集塵装置に収集されたダストは、かさ密度が小さい状態であり、この状態のままでは取り扱いが難しいため、ダストを圧縮して固形化し、扱いやすい状態（例えば、ペレット状）に加工することが行われる。
扱いやすい状態に加工されたダストは、再溶融等の処理を行うことで再利用可能となる。
このようなダストの固形化では、装置外部への粉塵の飛散を防ぐことが求められる。

従来技術の一例である特許文献１には、集塵機によって集塵した粉粒体を圧縮して固形化する際に、装置外部への飛散を防ぐことを目的とし、固形化の際に成形筒体と成形部材との隙間にホッパーの圧力を作用させて隙間に存在する粉粒体をホッパーに吸引させる技術が開示されている。

特開２０１１－１５６５６０号公報

上記のようなダストを圧縮して固形化する集塵機では、ダストの集塵時の負圧を利用して粉塵の吸引を行っており、ダストの集塵とダストの固形化とを同時に行うことを要し、運用には改善の余地がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダストの固形化に際して生じる粉塵の飛散を抑制する技術を提供することを目的とする。

上述の課題を解決して目的を達成する本発明の一側面は、ダストを吸引するための負圧を発生する負圧発生源と、負圧発生源により吸引されて落下したダストを貯留する貯留槽と、貯留槽の下部に配置されて貯留槽内のダストが流入するように成形孔が設けられた成形部材と、成形孔内に進出及び退避するように駆動され、成形孔内に進出して成形孔内のダストを圧縮して固形化物を成形するロッドと、固形化物が排出される排出孔と、排出孔近傍に配置され、排出孔から排出される固形化物と粉塵とを分別し、粉塵を再回収する粉塵再回収部と、を備え、負圧発生源は、ダストの集塵中又はダストの固形化物の成形中に動作して負圧を発生させ、粉塵再回収部で再回収された粉塵は、貯留槽に送られる集塵装置である。

本発明の集塵装置では、粉塵再回収部を備えることで、排出孔から漏れた粒子状のダストの飛散を防止することができる。

本発明の一態様では、粉塵再回収部は、固形化物が転落する斜面を有する粉塵捕集型シュートと、粉塵捕集型シュートの斜面に設けられた貫通孔である粉塵捕集口と、粉塵捕集口を通過した粉塵ダストを貯留する粉塵貯留部と、粉塵貯留部の下部に設けられ、粉塵貯留部に貯留した粉塵ダストを吸入する粉塵吸入口と、を備え、粉塵吸入口は、負圧発生源で発生した負圧によって貯留槽に送られる。
粉塵を再回収するための機構を別途設ける必要がなく、装置全体の省スペース化を実現できる。

本発明の別の側面は、負圧発生源によりダストを吸引するための負圧を発生すること、負圧発生源により吸引されて落下したダストを貯留槽に貯留すること、貯留槽の下部に配置されて成形孔が設けられた成形部材に貯留槽内のダストが流入すること、成形孔内に進出及び退避するように駆動されるロッドが成形孔内に進出して成形孔内のダストを圧縮して固形化物を成形すること、固形化物が排出孔に排出されること、排出孔近傍に配置された粉塵再回収部が、排出孔から排出される固形化物と粉塵とを分別し、粉塵を再回収すること、粉塵再回収部で再回収された粉塵が貯留槽に送られること、を含む集塵方法である。

本発明の集塵方法では、粉塵再回収部を備えることで、排出孔から漏れた粒子状のダストの飛散を防止することができる。

本発明によれば、ダストの固形化に際して生じる粉塵の飛散を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る集塵装置の概略構成を示す図である。 図２は、粉塵再回収部の概略構成を示す図である。

本発明の集塵装置の一実施形態を、図面を参照して以下に説明する。
ただし、本発明は、以下の実施形態の記載によって限定解釈されるものではない。

＜実施形態＞
図１は、本実施形態に係る集塵装置１の概略構成を示す図である。
図１に示す集塵装置１は、負圧発生源１０と、貯留槽１１と、貯留槽１１の下部に配置されたダスト固形化部１２と、粉塵再回収部１３と、を備える。

負圧発生源１０は、集塵装置１内部の上部に負圧を発生させ、発生した負圧により図示しないダクトから集塵装置１内部にダストを導入する。
負圧発生源１０としては、ファンを例示することができる。

貯留槽１１は、傾斜側壁１１０を備え、負圧発生源１０により吸引されて落下するダストを貯留する。

ダスト固形化部１２は、成形孔１２２が設けられた成形部材１２１と、第１のロッドである加圧ロッド１２３と、第２のロッドである閉止ロッド１２４と、成形された固形化物が排出される排出孔１２５と、加圧ロッド１２３を動作させる加圧シリンダ１２６と、閉止ロッド１２４を動作させる閉止シリンダ１２７と、を備える。
成形孔１２２は、加圧ロッド１２３と閉止ロッド１２４との間に配置され、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４を挿入可能な貫通孔である。

成形部材１２１は、貯留槽１１内下部のダストが流入するように成形孔１２２が設けられた部材である。
成形孔１２２は、加圧ロッド１２３と閉止ロッド１２４との間に配置され、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４を挿入可能な貫通孔である。
加圧ロッド１２３は、成形孔１２２内に進出及び退避可能なロッドである。
閉止ロッド１２４は、成形孔１２２内に進出及び退避可能なロッドであり、固形化物の成形時には静止するロッドである。
加圧ロッド１２３は、成形孔１２２内に進出及び退避するように駆動され、成形孔１２２から退避すると貯留槽１１内下部のダストが成形孔１２２内に流入する。
加圧ロッド１２３は、成形孔１２２内に進出して成形孔１２２内に流入したダストを押し込む。
成形孔１２２内では加圧ロッド１２３の加圧面と閉止ロッド１２４の加圧面とによりダストが押し固められて圧縮されることで、ペレット状の固形化物が成形される。
排出孔１２５は、成形された固形化物を落下させて排出するための孔である。
成形された固形化物は、加圧ロッド１２３と閉止ロッド１２４との間に挟持され、排出孔１２５まで搬送されて排出される。
加圧シリンダ１２６は、加圧ロッド１２３を往復運動させる駆動源である。
閉止シリンダ１２７は、閉止ロッド１２４を往復運動させる駆動源である。

なお、本発明は、図１に示す形態に限定されるものではなく、加圧ロッド１２３及び加圧シリンダ１２６と閉止ロッド１２４及び閉止シリンダ１２７との位置は、入れ替えてもよい。
また、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４の長軸方向を横切る断面形状は、円形であってもよいし、正六角形等の多角形であってもよい。

図１に示す集塵装置１は、貯留槽１１内のダストを固形化してペレット状に固形化された固形化物を排出孔１２５から排出する。
しかしながら、排出孔１２５からは、粉塵の原因となるダスト（粒子状である粉塵ダスト）も排出される。
このような粉塵ダストは、固形化動作時に成形孔１２２から漏れたダスト、加圧ロッド１２３又は閉止ロッド１２４に付着して剥離したダスト、又は成形後の固形化物から剥離したダストと考えられる。
このような粉塵ダストが排出孔１２５から排出されると、ダストの再飛散が生じるという問題がある。
そこで、図１に示す集塵装置１は、排出孔１２５の近傍（本実施形態では下方）に粉塵再回収部１３を備える。
粉塵再回収部１３は、排出孔１２５から排出される粉塵ダストを再回収し、貯留槽１１に移動させる。

図２は、粉塵再回収部１３の概略構成を示す図である。
図２に示す粉塵再回収部１３は、粉塵捕集型シュート１３１と、粉塵捕集口１３２と、粉塵貯留部１３３と、粉塵吸入口１３４と、を備える。
粉塵捕集型シュート１３１は、斜面１３１１を有し、排出孔１２５から排出されるペレット状の固形化物が斜面１３１１を転落するように構成されている。
ペレット状の固形化物は、図２に矢印で示すように、粉塵捕集型シュート１３１の斜面１３１１を転落する。
ペレット状の固形化物の落下地点には固形化物回収用のダストボックスが配置される。

粉塵捕集口１３２は、粉塵捕集型シュート１３１の斜面１３１１に設けられた貫通孔である。
粉塵捕集口１３２は、ペレット状の固形化物を通過させず、粉塵ダストを通過させる。
粉塵捕集口１３２は、図２に示すように、複数のスリットにより形成されていることが好ましい。

粉塵貯留部１３３は、粉塵捕集口１３２を通過した粉塵ダストを貯留する。

粉塵吸入口１３４は、粉塵貯留部１３３の下部に設けられており、粉塵貯留部１３３に貯留した粉塵ダストを吸入する。
粉塵吸入口１３４は、吸入した粉塵ダストを貯留槽１１に送る。
粉塵吸入口１３４が粉塵ダストを吸入する際の負圧発生源としては、貯留槽１１上方の負圧発生源１０を用いる。
このような構成では、集塵機が集塵動作を停止中であっても、ダスト固形化部１２の動作時には、負圧発生源を低風量モードで動作させることで、粉塵吸入口１３４から吸入したダストを貯留槽１１に送ることができる。

次に、本実施形態の集塵装置１の作動について説明する。
負圧発生源１０を動作させ、ダストを吸引するための負圧を発生させる。
この負圧によってダストが吸引され、このダストは落下して貯留槽に堆積（貯留）される。
貯留槽１１に貯留されているダストは、成形孔１２２に流入された後、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４が成形孔１２２に進出して、圧縮され、固形化物として成形される。
成形された固形化物は、排出孔１２５に排出される。
この際、粉塵ダストも共に排出される。
排出孔１２５の近傍に設けられた粉塵再回収部１３により、固形化物と粉塵ダストが分別され、粉塵ダストが回収される。
回収された粉塵ダストは、貯留槽１１に送られる。

粉塵再回収部１３の作動について、さらに説明を続ける。
排出孔１２５から排出された、成形された固形化物及び粉塵ダストは、粉塵捕集型シュート１３１の斜面１３１１を転落する。
粉塵捕集型シュート１３１の斜面１３１１には、貫通孔である粉塵捕集口１３２が設けられている。
この粉塵捕集口１３２の大きさは、ペレット状の固形化したダストを落下させず、粉塵ダストを落下させる大きさである。
成形された固形化物及び粉塵ダストが粉塵補修口１３２を通過する際、成形された固形化物は斜面１３１１を転落し、粉塵ダストは粉塵補修口１３２より落下する。

落下してきた粉塵ダストは、粉塵貯留部１３３に一時的に貯留された後、その底部に設けられた粉塵吸入口１３４を介して、貯留槽１１に送られる。

なお、集塵動作の停止時において、負圧発生源１０を低出力で作動させておいて連続的に貯留槽１１に送ってもよい。
または、再作動させた際に、一時的に貯留された粉塵ダストを貯留槽１１に送ってもよい。

従来の集塵装置では、例えば、集塵に要する時間と、貯留されたダストの固形化に要する時間と、の間に差があると、集塵動作の完了に伴って貯留槽上方の負圧発生源が停止するが、これにより貯留槽の吸引が停止してしまい、ダストの固形化が進行中であっても粉塵は吸引されなくなるため、ダストの固形化に際して生じる粉塵の飛散が生じ得る。

以上説明したように、本実施形態に係る集塵装置１によれば、ダストの固形化に際して生じる粉塵の飛散を抑制することができる。

１ 集塵装置
１０ 負圧発生源
１１ 貯留槽
１１０ 傾斜側壁
１２ ダスト固形化部
１２１ 成形部材
１２２ 成形孔
１２３ 加圧ロッド
１２４ 閉止ロッド
１２５ 排出孔
１２６ 加圧シリンダ
１２７ 閉止シリンダ
１３ 粉塵再回収部
１３１ 粉塵捕集型シュート
１３２ 粉塵捕集口
１３３ 粉塵貯留部
１３４ 粉塵吸入口

Claims (3)

1. ダストを吸引するための負圧を発生する負圧発生源と、
   前記負圧発生源により吸引されて落下したダストを貯留する貯留槽と、
   前記貯留槽の下部に配置されて前記貯留槽内のダストが流入するように成形孔が設けられた成形部材と、
   前記成形孔内に進出及び退避するように駆動され、前記成形孔内に進出して前記成形孔内のダストを圧縮して固形化物を成形するロッドと、
   前記固形化物が排出される排出孔と、
   前記排出孔近傍に配置され、前記排出孔から排出される固形化物と粉塵とを分別し、前記粉塵を再回収する粉塵再回収部と、を備え、
   前記負圧発生源は、前記ダストの集塵中又は前記ダストの固形化物の成形中に動作して負圧を発生させ、
   前記粉塵再回収部で再回収された粉塵は、前記貯留槽に送られる集塵装置。
2. 前記粉塵再回収部は、
   前記固形化物が転落する斜面を有する粉塵捕集型シュートと、
   前記粉塵捕集型シュートの前記斜面に設けられた貫通孔である粉塵捕集口と、
   前記粉塵捕集口を通過した粉塵ダストを貯留する粉塵貯留部と、
   前記粉塵貯留部の下部に設けられ、前記粉塵貯留部に貯留した粉塵ダストを吸入する粉塵吸入口と、を備え、
   前記粉塵吸入口は、前記負圧発生源で発生した負圧によって前記貯留槽に送られる、請求項１に記載の集塵装置。
3. 負圧発生源によりダストを吸引するための負圧を発生すること、
   前記負圧発生源により吸引されて落下したダストを貯留槽に貯留すること、
   前記貯留槽の下部に配置されて成形孔が設けられた成形部材に前記貯留槽内のダストが流入すること、
   前記成形孔内に進出及び退避するように駆動されるロッドが前記成形孔内に進出して前記成形孔内のダストを圧縮して固形化物を成形すること、
   前記固形化物が排出孔に排出されること、
   前記排出孔近傍に配置された粉塵再回収部が、前記排出孔から排出される固形化物と粉塵とを分別し、前記粉塵を再回収すること、
   前記粉塵再回収部で再回収された粉塵が前記貯留槽に送られること、を含む集塵方法。

Images